saneamiento i

REDES DE SANEAMIENTO

SISTEMA INTEGRADO DE SANEAMIENTO

Un sistema de saneamiento es un

elemento dentro del

ciclo urbano del agua

que interacciona con:

- sistema de abastecimiento

- medio natural receptor de

las aguas depuradas.

Un sistema integrado de saneamiento obliga a prestar atencin y analizar en

conjunto los siguientes elementos del sistema:

Automatizacin del funcionamiento total o parcial del sistema

Optimizacin del control del sistema, considerando la adquisicin de datos, la transmisin de

datos, el tratamiento de la informacin, y garanta del conocimiento de la situacin del sistema en

todo momento, garantizando las acciones oportunas siempre que se requieren

Optimizacin del sistema preciso de mantenimiento y explotacin segn cada caso

Anlisis de las necesidades de agua con vistas a la reutilizacin

Estudio de los condicionantes de reutilizacin, considerando los posibles usos interesados

Planificacin de la reutilizacin

Establecimiento de los sistemas de medicin de caudales y calidad, incorporando en su caso la

instalacin de los puntos de muestreo necesarios

Ecosistemas, aspectos fsicos, qumicos y biolgicos de las aguas en los cauces receptores en

conexin con la red, a efectos de justificar los vertederos y el dimensionamiento de la red y sus

elementos auxiliares

Ecosistemas, aspectos fsicos, qumicos y biolgicos del medio receptor, con funcionamiento y sin

funcionamiento de la instalacin de depuracin

Condicionantes de vertederos, depsitos de retencin

Instalaciones de depuracin de aguas

Lisura e impermeabilidad de la red

Capacidad y condiciones de los distintos tramos de la red

Evolucin de los aspectos cualitativos y cuantitativos en los distintos puntos de la red

Elementos de control y medicin de parmetros en la red

Aspectos cualitativos y cuantitativos de los vertidos

Conexiones de los vertidos a la red de saneamiento

Sistemas de pretratamiento, en su caso, antes de la incorporacin a la red de saneamiento

Tipo de red a utilizar, y materiales de los conductos

SISTEMAS DE SANEAMIENTO

Los sistemas de saneamiento pueden ser de 2 tipos:

- Unitario:

los vertidos de aguas negras y los de escorrenta

superficial son recogidos en la misma red, y

conducidos hacia la EDAR

- Separativo:

una red conducir las aguas negras hacia la EDAR,

mientras otra recoger las aguas de escorrenta

superficial, transportndolas hacia su oportuno

vertido o depuracin

35%EVAPOTRANSP.

35%E V AP OTRA NS P .

Red separativa Red unitaria

Detalle de conexin de la bajante del edificio con la

red de pluviales (red separativa urbana)

Detalle de conexin del sumidero de la calle con la

red de pluviales

Detalle de la obra de entronque de la acometida de

pluviales con el pozo de registro en la arteria principal

Detalles de coordinacin de servicios

urbanos

Antes de adoptar uno u otro sistema se necesitan analizar las condiciones del

ncleo a sanear.

El sistema unitario presenta ventajas econmicas de construccin, pero

desventajas durante el mantenimiento y explotacin por la variacin de caudales

con un adecuado funcionamiento de la EDAR, y la dificultad de mantener las

condiciones de velocidad mxima y mnima aconsejables.

Debe contemplarse igualmente los costes y gastos complementarios por el

sobredimensionamiento de la EDAR.

Procesos de un sistema de saneamiento

Evacuacin

Recogida y evacuacin de los caudales de aguas pluviales y

residuales de los edificios

Acometidas

Trasladan los caudales de aguas recogidas en las redes

interiores (privadas) de los edificios a la red de alcantarillado

(pblica) de las vas pblicas

Alcantarillado

Red de conducciones que recoge los caudales aportados por los

edificios a travs de las acometidas y los conduce a los

colectores generales de la poblacin

Colectores

Conducen (dentro de la poblacin) hasta el colector-emisario,

los caudales recogidos en la red de alcantarillado

Colector-emisario

Conduccin que, desde el permetro de la poblacin, conduce

las aguas residuales y de lluvias aportadas por los colectores,

hasta la estacin depuradora y/o infraestructuras para la gestin

de la escorrenta urbana. Tambin se denominan colectores

interceptores.

Depuracin

Acondiciona el agua en la forma requerida, teniendo en cuenta

las contaminaciones afluentes y los requerimientos de los

puntos o sistemas acuticos a los que se vierte. Se realiza en

las estaciones depuradoras y en las infraestructuras para la

gestin de la escorrenta urbana.

Vertido

Incorporacin al medio natural o a un proceso de reciclado, de

los caudales tratados en la estacin depuradora e

infraestructuras para la gestin de la escorrenta urbana

Sistema unitario. Dimensionamiento ambiental

Evacuacin

- corresponde a la recogida y evacuacin, propiamente dicha, de los caudales de aguas

pluviales y residuales de los edificios

Acometidas

- trasladan los caudales de aguas recogidas en las redes interiores (privadas) de los

edificios a la red de alcantarillado (pblica)

de las vas pblicas.

40%EVAPOTRANSP.

10%ESCORR.SUPERF.

25% ESCORRENTASUBSUPERFICIAL

25% INFILTRACINPROFUNDA

38%EVAPOTRANSP.

20%

ESCORRENTASUPERFICIAL



35%EVAPOTRANSP.



30%EVAPOTRANSP.

55%ESCORRENTA

SUPERFICIAL



30%ESCORRENTA

SUPERFICIAL

30-50% DE IMPERMEABILIZACIN

SUELO NATURAL 10-20% DE IMPERMEABILIZACIN

75-100% DE IMPERMEABILIZACIN

EFECTOS DE LA IMPERMEABILIZACIN SOBRE LA ESCORRENTA Y LA INFILTRACIN

(adaptado de Arnold y Gibbons, 1996)

Proceso acelerado de urbanizacin: incremento de la impermeabilidad, aumento volmenes de escorrenta, reduccin de los

tiempos de concentracin, incremento de las puntas de los hidrogramas y por tanto incremento de los alivios por falta de

capacidad hidrulica de las infraestructuras, adems de mayores cargas de contaminacin en esos alivios a medio receptor.

Degradacin del medio receptor.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

TIEMPO EN HORAS

CA

UD

AL

CO

NC

EN

TR

AC

IN

CARACTERSTICAS DE LA CONTAMINACIN ASOCIADA A LA

ESCORENTA URBANA EN SISTEMAS UNITARIOS

Mayor complejidad del diseo de las infraestructuras relacionadas con la

gestin del agua, mayores inversiones para su construccin o ampliacin, as

como los recursos que hay que destinar para su explotacin y mantenimiento.

La gestin efectiva requiere una aproximacin integrada que considere la

interrelacin y dependencia entre todos los elementos del sistema: medio

receptor, lluvia, infraestructura hidrulica de transporte con sus elementos

auxiliares (tanques, bombeos, aliviaderos, ), y EDAR.

El sistema, desde el sumidero, las conducciones hasta la planta depuradora y

las ltimas consecuencias sobre la calidad del agua, debe ser analizado en su

integridad.

PROCESO

ENTORNO MEDIO AMBIENTALMEDIO

RECEPTOR

Diseo y dimensionamiento del sistema de saneamiento

Sistemas unitarios

Aumento de la urbanizacin

Infraestructuras existentes

infradimensionadas

Incremento de los reboses a

medio receptor

DEGRADACIN DEL MEDIO

SOLUCIN

Tcnicas de gestin de la escorrenta urbana (TGEU)

Sistemas separativos

Red de fecales

EDAR

Tcnicas de gestin de las aguas pluviales (TGAP)

LAS AGUAS PLUVIALES NO DEBEN SER VERTIDAS

DIRECTAMENTE AL MEDIO RECEPTOR SIN UN

TRATAMIENTO PREVIO

Red de pluviales

TGAP

Medio receptor Medio receptor

LEYENDRURAL AREA

SIDEWALKS

CONSTRUCTED AREA

PAVED COURTS

STREETS

SCALE

50 100 150 500 m

SLOPE

CONTROL SECTION

RAIN METER

HIGHWAY

RIVER SAR

1018

1001

1003

10001

49185067 5147

1002

4910

4910

4898

1011

10002

10008 1000710 005

100051000910011

10010

10012

100135070

1014

4878

10016

10018

10015

4862

10019

1015

11 457

11 465 1016

2013

1001

5132

5131

8560

5139

22021006

1003

85 49

85 48

5212

1005

5245

1014

5150

5308

48031023

1010

4800

1008

4813

10112011

1009

48554792

4856

1012

1020

50 100

51 94

51 95

51 96

51 971

51 972

52 01

52 02

52 03

52 06

52 05

52 04

55 581

48 2248 24

55 57

55 582

51 74

47 66

51 75

51 72

51 99

51 62

51 77

5191

60 002

60 003

60 005

60 006

60 007

60 008

60 009

60 010

60 011

60 012

60 013

60 014

60 015

60 016

60 017

60 018

60 019

60 021 60 020

10 01 3

30 55

30 54

30 50

30 52

30 51

30 46

30 47

30 41

30 38

30 37

30 34

30 27

30 32

30 3030 03

30 04

30 05

30 06

10 01 3

31 15

30 21

30 13

31 17

30 14

8000

5153

8001

5316

5113

99999

8002

8003

8004

LEYENDRURAL AREA

SIDEWALKS

CONSTRUCTED AREA

PAVED COURTS

STREETS

SCALE

50 100 150

SLOPE

CONTROL SECTION

RAIN METER

HIGHWAY

RIVER SAR

1018

1001

1003

10001

49185067 5147

1002

4910

4910

4898

1011

10002

10008 1000710 005

100051000910011

10010

10012

100135070

1014

4878

10016

10018

10015

4862

10019

1015

11 457

11 465 1016

2013

1001

5132

5131

8560

5139

22021006

1003

85 49

85 48

5212

1005

5245

1014

5150

5308

48031023

1010

4800

1008

4813

10112011

1009

48554792

4856

1012

1020

50 100

51 94

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51 96

51 971

51 972

52 01

52 02

52 03

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52 05

52 04

55 581

48 2248 24

55 57

55 582

51 74

47 66

51 75

51 72

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51 62

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60 002

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60 005

60 006

60 007

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60 018

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60 021 60 020

10 01 3

30 55

30 54

30 50

30 52

30 51

30 46

30 47

30 41

30 38

30 37

30 34

30 27

30 32

30 3030 03

30 04

30 05

30 06

10 01 3

31 15

30 21

30 13

31 17

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8000

5153

8001

5316

5113

99999

8002

8003

8004

Red de pluviales del sistema separativo de la cuenca de Fontias en Santiago

de Compostela.

Para estudiar qu contaminacin se moviliza en tiempo de lluvia hay que

discretizar la cuenca por usos.

Esto es determinante para acertar con la estrategia anti-contaminacin antes de

verter las aguas pluviales contaminadas al ro Sar.

Ejemplos de TGEU

SOLUCIONES ESTRUCTURALES

Depsitos de detencin-aliviadero (tanques de tormenta)

(cortesa de la CHN)

Esquematizacin del funcionamiento del depsito

Ejemplos de TGEU

SOLUCIONES ESTRUCTURALES

Depsitos de detencin-aliviadero

- enterrados, semienterrados (generalmente en hormign)

- en zonas urbanas en las que hay poco espacio y hay que compatibilizar usos (encima de este

tipo de soluciones enterradas se pueden proyectar algunos usos compatibles, p.ej. campo de

ftbol, parques, etc)

Exterior del depsito-aliviadero de Canceln en Santiago de Compostela (CHN) Inundaciones en la subcuenca de Canceln en 1995

(cortesa de la CHN)

Exterior e interior del disipador de energa de Canceln.

SECCIN LONGITUDINALDEPSITO PRIMER LAVADO C-C'

SECCIN LONGITUDINAL CMARA CENTRAL B-B'

SECCIN TRANSVERSAL A-A'

A A'

C

C'

B

B'

tanque

en lnea

tanquefuera de lnea

canal de vertidohacia medio receptor

arqueta previa

canal de

tiempo seco

tubo de entrada

Croquis del depsito-aliviadero de Canceln en Santiago

de Compostela.

Disipador de energa

Tanque detencin - aliviadero

Esquema:

Medio receptor

Cuenca

EDAR

Medio receptor

(opcional)

(reboses)

Depsito de detencin-aliviadero (Sama de Langreo, Asturias):

Esquema bsico del depsito de detencin-aliviadero de Sama de Langreo.

3 cmaras: un depsito en lnea, un depsito fuera de lnea y un canal de vertido.

Tubera de entrada.

Depsito en lnea y vlvula vortex. Depsito fuera de lnea

Clapeta antirretorno.

Sistemas de limpieza de los tanques

Limpiadores basculantes (Cortesa de RODIO)

Sistemas de limpieza de los tanques

Hidroeyectores en fondo de depsito (Cortesa de RODIO)

Sistemas adicionales (p.ej. tamices) antes del vertido del TGEU a medio receptor

A pesar del alto grado de automatizacin de la limpieza de las

instalaciones y de los diseos autolimpiantes, siempre se hace

necesario un mnimo de control e inspeccin por parte de las

brigadas municipales (o de la empresa gestora del servicio)

Instalaciones complementarias en los TGEU

Vlvulas tipo vortex para regular el caudal que se deja pasar al

interceptor general que lleva el agua hacia la EDAR

TGEU (detencin fuera de lnea)

DEPSITO DE TORMENTAS DE MERICOURT -BILLY/MONTIGNY

District de Lens-Lievin

Propiedad: District de l Agglomration de LENS-LIEVIN

Direccin de obra: DDE - ETN LENS

Contratista General: SOLETANCHE -BACHY

Presupuesto Obra: 2,9mill eur, de los cuales 0,56 en cimentaciones

Periodo de Trabajos: Marzo 1999 a Octubre 1999.

Datos Principales:

Pantalla de hormign espesor 0,80 m, de forma oval (35 x 25 m), para un volmen til de 6000 m

3de almacenaje en 2 compartimentos.

Solera de fondo anclada por micropilotes a traccin,

Obra civil: 690 m2 de solera, 7 pilares h.a. de 11m, 690 m2 de pre-losas y de losa de cobertura, local tcnico de 180 m

2en superficie.

1er Premio a la innovacin 2001 de la FNTP por el proyecto PIBOP

(Pozos Integrados por Depsito profundo de tormenta).

Vista en planta del depsito y los 2 compartimentos.

DEPSITO DE MERICOURT

Depsito de

crecidas

Depsito de

contaminacin

Pantalla de

hormign

Aguas arriba

Aguas abajo

Pilares hormign

armado

prefabricados


Vista area de la obra durante la colocacin de las vigas prefabricadas


Corte longitudinal de la obra

LOCAL

TECNICO

Toma de aire

Aguas arriba

Extractor de aire

Depsito

de crecidas

Depsito de

contaminacinAguas

abajo

Pared moldada

Anclaje solera

Margas

Yeso

fracturado

Yeso

compacto

Yeso muy

compacto


Funcionamiento del depsito fuera del periodo de lluvias dentro de la red : el caudalde tiempo seco circula por encima de la obra, sin verter, hasta un caudal autorizadode 130 l/s (a fin de no sobrecargar la red aguas abajo).

Aguas arriba Aguas abajo

Red de

depuracin

Depsito de crecida Depsito de contaminacin

Pared moldada

elptica autoestable


En periodo de pequeas lluvias, el caudal saliente hacia la red puede serexpulsado a 130 l/s a fin de no crear desbordamientos aguas abajo del depsito.

< 670l/s

LLUVIA FINA


En caso de fuertes lluvias, el depsito de contaminacin puede acumular hasta1500 m 3 de efluentes, y la red de depuracin puede evacuar hasta 2,5 m3/sec,siempre que otros acontecimientos lluviosos no se produzcan a la vez aguas abajodel depsito.

LLUVIA MEDIANA


En caso de sobracarga de la red aguas abajo , es posible cerrar totalmente laevacuacin de los efluentes, y de almacenar hasta 6000 m 3 de efluentes dentrode los 2 depsitos

TORMENTA FUERTE

EJECUCION - PANTALLAS

JUNTA TRAPEZOIDAL Y WATER-STOP

DEPSITO DE

MERICOURT

Vista del interior del depsito de crecidas terminado antes de la puesta en servicio.

Los efluentes transitan por el canal situado bajo la cubierta.

El vertido hacia el depsito se hace por las 2 aberturas visibles dentro del canal

FUNCIONAMIENTO DEPOSITO -1

AUMENTO DEL NIVEL EN LA CAMARA DE VERTIDO AGUAS ARRIBA.SE ACCIONA EL LLENADO DEL DEPSITO

FUNCIONAMIENTO DEPOSITO -2

FIN DEL LLENADO

EL DEPOSITO SE PUEDE LLENAR HASTA EL NIVEL DE LACANALIZACION DE ALIMENTACION.

FUNCIONAMIENTO DEPOSITO - 3

VACIADO DEL DEPSITO

UNA VEZ FINALIZADO EL EPISODIO LLUVIOSO, SE ACCIONA ELVACIADO POR BOMBEO (12h). LOS EFLUENTES SON REENVIADOSHACIA LA ESTACION DEPURADORA

FUNCIONAMIENTO DEPOSITO - 4

LIMPIEZA DEL DEPSITO AL ABRIR LOS COMPARTIMENTOS DE RESERVA DE AGUA

LOS LIMPIADORES SE ACCIONAN SIGUIENDO UN PROGRAMAPREDEFINIDO Y LIMPIAN SUCESIVAMENTE LAS PISTAS DELDEPSITO

DEPSITO

DE

DEAUVILLE

Puesta en obra de los pilares prefabricados.

DEPSITO DE DEAUVILLE

Vista del acceso al depsito. La escalera es flotante y se eleva cuando el depsito sellena. Las trampillas permiten el mantenimiento de todos los equipamientos interiores,as como el acceso eventual para un Manitou de pequeas dimensiones.

Depsito de Livin

Depsito de LivinHormigonado de la ltima zona de solera

Acabados sobre superficie de solera. Los trabajos los realiza el personal de SBF.

Depsito de Livin

DEPSITO DE LIEVIN : Vista del interior del depsito en servicio.

Vista de la rampa.DEPSITO

DE LIVIN

DEPSITO DE

DUNKERQUE

Depsito circular, de una

capacidad de 13000 m3.

Detalle de la fosa de bombeo y las tuberas de

impulsin

DEPSITO DE

DUNKERQUE

BLACKPOOL (Inglaterra)

Depsitos de capacidad 2 x 25000 m3. Perforacin con

Hidrofresa

BLACKPOOL (Inglaterra)

Vaciado del 1er depsito durante la realizacin de la

pantalla del 2.

BLACKPOOLLas 2 obras estn unidas por un tnel de 17mts. de longitud y 1,80m de dimetro ejecutado con ayuda de congelacin del terreno

Valence - El depsito queda bajo un estadio

DEPSITO ALFRED GIRET - FLOIRAC - 11000 m3

(BURDEOS)

DEPSITO ALFRED GIRET - BURDEOS

TGEU (tanques de tormenta en Barcelona)

DEPSITO DE LIEVIN

Proyecto tal y como se defini durante la licitacin . La forma del depsito (lbulossecantes) es recordada por unos muretes a fin de guardar en la memoria lafuncin de almacenaje de la obra (arquitecto D.BAIL).

Vista de la obra terminada. Se instalan juegos para nios.

DEPSITO DE LIVIN

EQUIPAMIENTOS

ESPECIFICOS

GRUPOS DE BOMBEO

SISTEMAS DE LIMPIEZA

VENTILACION Y DESODORIZACION

INSTRUMENTACION Y TELEGESTION

GRUPOS DE

BOMBEO

Las profundidades alcanzadas exigen vaciado por bombeo.

Bombas centrifugasdiseadas para condiciones difciles, son robustas, fiables y de poco consumo.

Siempre se instalan bombas de reserva por si hay averas


A LA ENTRADA

Desbaste por rejas o tamiz

Retirada a la entrada de gruesos, flotantes y arenas que ya no continuarn hacia aguas abajo.

Imprescindible para la vida til de las bombas. Varias configuraciones posibles.


A LA ENTRADA

Desbaste autolimpiantes por cepillos

SISTEMAS DE LIMPIEZARetencin de deshechos entre compartimentos

Pantallas de lamas horizontales o verticales entre compartimentos de contaminacin y de crecida


de alto rendimiento en la eliminacin de lodos

Estructuras decantadoras de mdulos de lamas con gran superficie de decantacin: son reglables y modificables

1.-Llenado del decantador y basculamiento

de las lamas (entre 45 y 60)

2.-Decantacin de las partculas slidas sobre

la superficie de las lamas. Acumulacin de

lodos en el fondo

3.-Vaciado de aguas decantadas4.-Limpieza de las lamas en posicin vertical

y posterior extraccin de lodos

SISTEMAS DE LIMPIEZADEL FONDO DEL DEPSITO

Los sedimentos del efluente se depositan en el fondo tras el vaciado.

Cuanto ms tiempo transcurre ms difcil es retirarlos.

Su descomposicin crea olores y emanaciones peligrosas.

1.-Limpiadores basculantes

2.-Depsitos de descarga en cabeza

3.-Depsito de descarga en vaco

4.-Hidroeyectores

5.-Agitadores

LIMPIADORES

BASCULANTES

Tanques metlicos

colocados a cierta

altura que, una vez

llenos basculan sobre

su eje para vaciarse y

crear una ola de

arrastre

DEPOSITOS DE DESCARGA EN CABEZA

Cisternas en cabecera de las pistas

donde el agua previamente

acumulada se libera de golpe al

abrirse la clapeta por presin

hidrosttica

DEPOSITOS DE DESCARGA EN VACIO

Se forma una reserva

de agua elevada que

es mantenida en carga

por un dispositivo de

puesta en vaco. Todo

ello enlazado al

telecontrol

HIDROEYECTORES

Lanza o jet a alta presin con 25 mts de alcance que arrastra el sedimento del fondo. Se arranca

automticamente en fase de vaciado.

AGITADORES HIDRAULICOS

Alimentan y mantienen corrientes de agua interna, evitando la decantacin. Su instalacin mejora la prestaciones del sistema de hidroeyectores y alarga

por s misma la vida til de las bombas y otros equipamientos

VENTILACION - DESODORIZACION

Emanaciones no controladas de olores al medio ambiente.

Presencia de gases txicos muy peligrosos: CH4, H2S, etc..

Ventilacin por torres de aireacin.

Ventilacin forzada: red de introduccin de aire nuevo, extraccin de aire viciado y bocas de descompresin.

Desodorizacin a travs de filtros de carbn activo ( gran capacidad natural de absorcin)).

INSTRUMENTACION Y TELEGESTION

La Instrumentacin permite la toma de datos in situ mediante la instalacin de caudalmetros,sondas de nivel,detectores de gas

La Telegestin permite el control continuo y automatizado del funcionamiento del conjunto de la instalacin asegurando las funciones siguientes:

Transmisin, acondicionamiento, y valoracin de los datos.

Deteccin y registro de cada hecho.

Sntesis y presentacin de informaciones, estados y alarmas.

Automatizacin de acciones a distancia.

Ejemplos paneles control:

1.-Sistemas de limpieza

2.-Compuerta de derivacin

3.-Sistema de bombeo

1 2

3

Aliviadero del interceptor del ro Louro

(cortesa de la CHN)

Tratamiento esttico de los elementos de un sistema de saneamiento

Tratamiento esttico de los elementos de un sistema de saneamiento

Vistas de pozos de registro del colector unitario de Porrio

(cortesa de la CHN)

Bombeo (cortesa CHN Louro)

Interior del bombeo

aliviadero

Tcnicas ms blandas

a) Pavimentos filtrantes

Ejemplo de diferentes tipos de pavimentos filtrantes.

b) Sistemas de infiltracin

Zanjas filtrantes

Diferentes configuraciones de sistemas de infiltracin (Bell, W.; 1995)

Ejemplo de zanjas de infiltracin en una zona residencial (Roesner, L.A.; 1989).

Dispositivos de filtracin en lecho de arena de aguas de escorrenta con o sin cubierta para reas densamente urbanizadas (Bell,

W.; 1995).

c) Estanques de retencin

Estanque de retencin

Estanque de detencin y estanque de retencin (cortesa de CALTRANS).

d) Lagunas y humedales

Sistemas de detencin blandos. Ejemplos de configuraciones de TGEUs basados en lagunas y humedales (Claytor, R.; 1995)

Ejemplos de integracin paisajstica de sistemas de control y tratamiento de las aguas de escorrenta (cortesa de CALTRANS)

Soluciones sencillas para aguas de escorrenta

Existen sistemas artificiales ecolgicos que racionalizan la gestin de las

aguas superficiales.

Mezclar las aguas de escorrenta con las aguas negras lleva a mayores

volmenes de aguas contaminadas con los correspondientes problemas de

hbitats, tcnicos y econmicos.

Sistema muy sencillo construido a partir de placas

rectangulares de diferentes espesores (15,30,40 mm),

constituidas por una serie de celdas huecas que forman

una estructura semejante a la de un panal de abejas, muy

resistente.

Las placas estn fabricadas en polipropileno reciclado y

reciclable, se ensamblan fcilmente, y, se disponen

horizontalmente como manta drenante, verticalmente

como pared drenante, o bien agrupadas en conductos para

la evacuacin y canalizacin de las aguas.

Sistema Atlantis

Son muy ligeras (3.5 kg/m2) y con una gran capacidad

portante (78 t/m2).

Se instala envuelto en geotextiles de alta calidad y se

cubre luego con arena lavada, de modo que el sistema

crea un espacio a travs del cual el agua puede circular

en cualquier direccin.

El agua empapa el mantillo, la tierra vegetal, y el arcn

poroso de la carretera, que actan como filtro primario

de partculas gruesas y contaminantes, y es capturada

por un lecho de celdas de drenaje.

Sistema Atlantis

El exceso de agua no retenida en la tierra se retira

mediante un canal de celdas de drenaje. A lo largo del

recorrido, el agua continua infiltrndose y airendose

constantemente.

Los depsito de retencin permiten la recogida y

almacenamiento del agua para riego y otros usos

domsticos.

Infiltracin en zonas de trfico

EDAR de Cangas (Pontevedra). Sistema: oxidacin prolongada con decantacin secundaria

30.000 hab-eq / Q medio=375 m3/h / Q punta=900 m3/h

Emisario submarino de bombeo de Espieiro-Portonovo (Sanxenxo, Pontevedra)

La red de saneamiento y su diseo

Lo normal en la red de alcantarillado es aprovechar la pendiente del terreno

indicando as la direccin del agua.

Maximizar tramos por gravedad y minimizar los

tramos en impulsin (bombeos)

Normalmente, en las redes urbanas, se establece una alcantarilla en cada

calle y los diferentes ramales se enlazan formando una red para cuyo trazado

conviene aprovechar bien la pendiente de las calles (sistemas ms

sostenibles), y conducir por el camino ms corto posible las aguas residuales

a la EDAR o al cauce receptor que haya de recibirlas.

Combinar lo anterior con el empleo del suelo pblico pensando en la explotacin y mantenimiento de la red.

Las diversas alcantarillas de las calles se enlazan segn las configuraciones del terreno, y por toda la

zona saneada atraviesa un ramal que hace de colector de otros ramales laterales.

El colector principal, con todas sus ramificaciones, constituye la red de alcantarillado.

Este colector principal desagua directamente en la EDAR, en el ro o en un colector emisario.

Red transversal de un saneamiento separativo

(pluviales)

Las alcantarillas de agua de lluvia o del sistema separativo (pluviales), cuyas

aguas, en general, no precisan depuracin en EDAR pero si cierto tratamiento(generalmente), se vierten al medio receptor (ro, ra, costa, ) por el camino ms corto, desaguando a lo largo del mismo cierto n de colectores (red transversal,

tpica de saneamiento costeros)

Cuando razones tcnicas obligan al proyectista a buscar el desage de las

alcantarillas en zonas bajas de la poblacin, conduciendo las aguas hacia una

EDAR, se acostumbra a disponer un emisario a lo largo de toda la orilla (red

transversal con emisario) al cual vierten los colectores. De esta forma las aguas

negras vertern en la EDAR.

Red transversal de saneamiento con emisario

Alivios a medio receptor

Cuando el terreno es llano o presenta concavidades, se orientan los

colectores hacia un punto determinado _ red de abanico_ del cual se extraen las

aguas con bombas, o del cual se hace arrancar el emisario.

Red de saneamiento en abanico

emisario

B

EDAR

Cuando el terreno es completamente llano, los colectores principales se dirigen

de forma radial _ red radial_ a las estaciones elevadoras, que evacuan las aguas

por tuberas forzadas.

Red radial con impulsin con salidas mltiples

Alcantarilla visitable de gran seccin en

Barcelona

Cajn visitable (canalizacin Mesoiro, Corua)

Sistemas de saneamiento

Los sistemas de saneamiento se pueden clasificar en:

saneamiento individuales o autnomos

saneamiento colectivos

En ncleos urbanos pueden darse los dos simultneamente.

Los sistemas individuales son de aplicacin a pequeas concentraciones de

poblacin.

En estos casos, el saneamiento consiste en una fosa sptica o una pequea

depuradora, recibiendo de forma directa los vertidos, seguido de un elemento

de nitrificacin, como pueden ser: aplicacin al suelo, lecho filtrante, etc.

En este caso el alcantarillado se reduce a su mnima expresin, siendo unos

sistemas tiles en zonas de baja densidad de poblacin donde el coste de

una red de saneamiento puede ser muy elevado.

Esquema de funcionamiento de una fosa sptica

Recogida, dilaceracin de los vertidos, e impulsin a

un sistema de saneamiento colectivo, o paso a un

sistema individual

Fosa sptica Urdilde

Fosa sptica en Agrafoxo

Fosa sptica en construccin (A Meana)

Estructura de una red de alcantarillado

La estructura de una red de saneamiento es compleja, estando

constituida por elementos muy diversos.

Las secciones son diversas, las pendientes varan constantemente, la

traza depende de cada lugar.

Los elementos de una red son mltiples, y cada uno con sus

peculiaridades, acometidas, conexiones, bifurcaciones, codos,

escalones, vertederos, bombeos, sifones, depsitos de retencin, etc.

Criterios bsicos de diseo de redes de alcantarillado

La fuente fundamental son las Recomendaciones para redes de alcantarillado de la AEAS

(Asociacin Espaola de Abastecimiento y Saneamiento)

Trazado en planta

Las redes deben discurrir por terrenos pblicos, preferentemente por viales (servidumbres)

Debe tenerse en cuenta la posible afeccin al trfico de las operaciones de limpieza y mantenimiento, diseando la alineacin por el carril de la calzada ms apropiada a juicio del

proyectista

En conductos con secciones no visitables se situarn pozos de registro en los siguientes puntos:

Cambios de alineaciones

Cambios de seccin

Cambio de rasante

Unin de ramales (incluso acometidas)

Cada 50 metros que podrn ampliarse si lo permiten los medios de mantenimiento

Para las secciones visitables la ubicacin y distancias de los pozos de registro vendr en funcin del tipo de colector y de los medios de mantenimiento previstos, pero en general, se

podrn colocar a interdistancias mayores que los 50 metros.

Diseo en alzado

Con el perfil longitudinal se fija la pendiente de la alcantarilla y se debe cumplir que:

a) Sea autolimpiable (limitacin de velocidades mnimas)

b) No se produzca erosin (limitacin de velocidades mximas)

Velocidades

La prctica normal es proyectar las alcantarillas con pendientes tales que

aseguren velocidades mnimas de 0,3-0,6 m/s al caudal mnimo de

proyecto (caudal de tiempo seco en los valles de la curva diaria)

Para evitar la decantacin de materiales minerales tales como arenas y

gravillas, se estima que la velocidad media (caudal medio) en

alcantarillas sanitarias debe ser del orden de 0,9 m/s

Redes de fecales

Se recomiendan velocidades mximas del orden de 2,5-3,5 m/s para el caudal

de proyecto

Redes de pluviales

Velocidades mnimas mayores debido a la habitual presencia de arenas,

por tanto se recomienda 1 m/s

Velocidad mxima en el entorno de 3 m/s aunque en ocasiones puede

alcanzar los 6 m/s

En conducciones forzadas (bombeos): 1-1,5 m/s

Pendientes recomendadas

Dimetros mnimos

No debe ser inferior a 300 mm en las redes unitarias, o en las redes de

pluviales del sistema separativo.

En la red de aguas residuales del sistema separativo puede reducirse a

200 mm

Valor de la pendiente mnima recomendable en colectores

Ramales de acometidas

Ramal principal de enlace de un edificio, desde el pozo de registro principal del edificio a la

alcantarilla.

Pueden ser visitables o no visitables.

En estos ramales, los pozos de registro pueden sustituirse por arquetas.

La arqueta deber recoger todos los ramales secundarios y debe ponerse lo ms prxima posible

al pozo de registro principal.

La pendiente mnima para las conexiones domiciliarias nunca debe ser inferior al 2%, y dimetros

mnimos de 100 mm.

Pozo de limpieza en un ramal de acometida

Acometida de tubulares

Acometida particular

Imbornales y sumideros

El agua de lluvia es recogida en las rigolas o cunetas y se elimina de las calles a intervalos

convenientes mediante entradas o imbornales que conectan con el sistema de alcantarillado.

Su ubicacin debe ser tal que eviten molestias a los peatones y al trfico, siempre que sea posible

Su diseo, colocacin y nmero es de suma importancia puesto que es fundamental que el agua

se introduzca en el sistema a travs de estos elementos y as no interfiera con los usos en

superficie.

Imbornal Valencia (Normativa para control de obras de saneamiento, Ayuntamiento de Valencia)

Sumidero Valencia (Normativa para control de obras de

saneamiento, Ayuntamiento de Valencia)

Los imbornales pueden estar dotados de un depsito para retener los slidos

(areneros) arrastrados por el agua antes de entrar en la alcantarilla. A su vez, el

paso entre el depsito y la alcantarilla puede realizarse bien de forma directa,

poco recomendable por la salida de olores, bien mediante un sistema sifnico o

una clapeta

Su ubicacin es imprescindible para el desage de puntos bajos.

Ubicacin de sumideros

Los problemas ms importantes de estos elementos vienen dados por su

posible obstruccin y por las dificultades de su limpieza.

La distancia libre entre barras de las rejillas de los imbornales suele ser de

2 cm.

Su colocacin normal es en las esquinas de cruces de calles, pero a fin de no

entorpecer el trfico en las mismas, deben emplazarse retrasados respecto de

las alineaciones de las fachadas.

Perfil de instalacin de un sumidero

Cuando estas encrucijadas estn distantes, la calle tiene poca pendiente o hay

contrapendientes entre ellas, se precisa intercalar otros sumideros en los

puntos bajos, o a distancias tales que cada uno recoja el agua cada en una

superficie de 300 a 800 m2, o sea, un caudal de 5 a 10 l/s.

Normalmente se colocan de 50 a 70 metros, y a menos distancia si hay

encuentros de calles.

Detalle de sumidero

Confluencias de conducciones

Encuentros de grandes conducciones o colectores. El encuentro ha de ser

tangencial evitando que se formen turbulencias y remolinos, y se deben evitar

las zonas hidrulicas muertas para que no se acumulen fangos y residuos.

Entronque de colectores visitables

Cruce de grandes obras hidrulicas de saneamiento (Mesoiro)

Cortesa de la EPOSH

Trazado en planta con radios de curvatura suaves (Mesoiro)

Cortesa de la EPOSH

Pozos de registro

Pueden ser prefabricados o construido en obra.

Constan de tapa de registro, cuerpo y base del

pozo, y peldaos de acceso (pates).

La seccin transversal suele ser circular (dimetro

de 1.2 m en zonas urbanas), habitualmente

centrada con el eje del colector de dimetro igual

al del pozo.

La conexin de alcantarillas, en colectores

profundos, se realiza mediante un conducto

vertical exterior al pozo (pozo de cada) o por

medio de un pozo intermedio adosado,

segn sea el dimetro de la alcantarilla.

Tambin se disponen pozos de cada o de resalto

para conservar la pendiente del colector

inferior a la del vial.

Los pozos de registro deben ser suficientemente

grandes para permitir un fcil acceso a las

alcantarillas.

Pozo de registro

Registro en colector

visitable

Pozo de registro construido in situ para

dimetros interiores mayores de 1200

mm y profundidades comprendidas

entre 2,5 y 5 metros (Plan de mejora del

saneamiento de Lugo, CHN 2003)

Pozo de registro construido in situ para

dimetros interiores mayores de 1200 mm

y profundidades comprendidas entre 2,5 y

5 metros (CHN, 2003)

Componentes de un pozo prefabricado de

hormign

Instalaciones en PVC

Tubera corrugada y juntas de goma

Pozo de registro prefabricado Detalle de uniones

Cuando la diferencia de cota entre las alcantarillas entrante y saliente excede

de 0.5 metros, el caudal afluente puede verter a la cota de la alcantarilla

saliente por una boca de cada o pozo de registro con cada incorporada.

La finalidad es proteger al personal que entra en el pozo y evitar salpicaduras

de agua residual con la consiguiente liberacin de gases no deseables.

En colectores, si se precisa perder altura y no se hace con registros (pozos de

resalto), es necesario acudir a resaltos en forma de gola o S, o bien con solera

escalonada revestida de losas (para resistir la abrasin) lo que produce

adems una prdida de energa.

Esta ltima solucin, denominada de cascada, exige una reposicin frecuente

de los escalones si no se refuerzan. Es recomendable realizar estos rpidos

duplicados de forma que uno est en funcionamiento y otro cerrado de forma

alternativa.

Rpidos en colectores

Solera en cascada

Pozos de resalto

Estructura de cambio de cota mediante resalto en rampa (CHN Lugo, 2003)

Estructura de cambio de cota

mediante sistema en vrtice

(CHN Lugo, 2003)

Depsitos de Elguera (Bilbao)

Incorporacin del colector principal del ensanche bilbano al

interceptor Nervin-Ibaizabal, ms profundo, mediante pozo de

cada con vrtices

Esquema del pozo de confluencia,

a diferentes niveles, de los

interceptores del Nervin y del

Ibaizabal

Vista interior de un pozo de registro de una conduccin de saneamiento (PVC)

ANTES de su puesta en servicio

Vista interior de un pozo de registro

MANTENIMIENTO indispensable

Dispositivo para descenso a pozos Tapa ligera

Pates de acceso

Fotos pozos obra de saneamiento urbano (calle Orillamar)

Alcantarillas deprimidas (sifones invertidos)

A veces el trazado del perfil del colector se puede ver interrumpido por obras especiales

(aparcamiento, metro, ) o bien un elemento natural (ro, ra, ). En estos casos se recurre a los sifones invertidos, obras que pasando por debajo de los elementos preexistentes

puedan enlazar con el perfil diseado antes y despus de dichos elementos, puntos que se

llaman cabezas del sifn, cuya misin es poner en carga el tramo de sifn de aguas arriba y

restablecer la lmina libre de aguas abajo.

Conviene instalar varias tuberas para mantener estas velocidades mnimas en todo

momento (con la variaciones de caudal). Flexibiliza a la hora de reparaciones.

Conviene poner un arenero en el pozo de entrada y compuertas para aislar en las

operaciones de mantenimiento.

Esquemas principales de sifones

Aliviaderos

En los sistemas de saneamiento con alcantarillado unitario (del orden del 90% en Espaa)

es casi inevitable, a pesar del control ms o menos intenso que se haga con las aguas

residuales en tiempo de lluvia para minimizar los impactos sobre el medio receptor, producir

reboses. Estos reboses de la red estarn ms o menos contaminados en funcin de la

estrategia de control que se haya seguido: depsitos-aliviadero, tamizado en el momento del

vertido, almacenamiento en colector, etc

Vertedero lateral

Recordad:

Al calcular la dilucin, y por tanto la altura

del labio del vertedero, no se puede

considerar que el agua de lluvia est limpia

Estaciones de bombeo

Depsito donde se recoge el agua residual y mediante mtodos mecnicos (bombas de

elevacin) se eleva a una cota ms alta cuando el desnivel disponible sea insuficiente para un

flujo por gravedad.

Se ubicar bajo el terreno cuando se quiera conseguir una integracin ambiental y esttica,

adems de evitar ruidos (solucin ms cara). Contar de un tubo de ventilacin de 100 mm.

mnimo.

Se colocar en superficie en zonas de urbanismo diseminado, industrial o zonas de baja

densidad, donde la facilidad de mantenimiento y explotacin sean prioritarios.

Se contar siempre que sea posible con una salida por gravedad (aliviadero, by-pass) a un

curso natural para solucionar las posibles avenidas espordica o exista una avera.

2 tipos fundamentales: cmara hmeda (bombas sumergidas) y cmara seca

Disposicin simtrica de una

cmara de bombeo. Solucin de

bombas sumergidas

Otras disposiciones

tpicas de las cmaras

de bombeo Entrada de agua frontal con pantalla de disipacin de energa y canales de

conduccin distribuida hacia las bombas

Entrada de agua lateral y obra de reparto

en canales de conduccin distribuida hacia

las bombas

Reparto perifrico de las bombas

Bombeo de elevacin. Bombas sumergibles

Bombas centrfugas en cmara seca

Ventilacin

Un correcto dimensionamiento de la red de alcantarillado debe

evitar, en gran parte, la generacin de gases y malos olores.

Una medida adecuada es que los conductos que funcionan por

gravedad se calculen para dejar alrededor de un 25% de espacio

libre (parte superior del conducto) para circulacin de gases.

Se debe proceder a ventilar debido:

Evitar la acumulacin de gases que pueden ser explosivos o corrosivos

Prevenir la acumulacin de gases malolientes

Reducir la acumulacin de sulfuro de hidrgeno (SH2)

Los sistemas de ventilacin pueden ser:

Tubos de ventilacin, que salen de las viviendas hacia los tejados. Son de escasa eficacia.

Columnas ornamentales

Registros de ventilacin en las calzadas a travs de imbornales o de tapas de pozos de registro. Tienen el

inconveniente de que salen malos olores en las

proximidades de las aceras.

En pozos de bombeo y grandes cmaras puede llegar a ser

necesario realizar ventilacin mecnica. Pozo de ventilacin

Ventilacin por chimenea

Ventilacin

Aire (25%)

Agua (75%)

MATERIALES

saneamiento i

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