INTRODUCCIÓN Una de las principales causas de morbilidad y
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1. 28 0 756 159 41 4 200 152. de recolecci n esta dise ado como un alcantarillado de redes simplificadas La derivaci n en r gimen de condominio dentro de cada cuadra consiste en una tuber a superficial de 100 mm y por lo general con una pendiente m nima superior al 1 Como el alcantarillado en r gimen de condominio dentro de una cuadra se construye a lo largo de propiedades privadas sucesivas se debe contar previamente con el consentimiento de los due os Por este motivo es primordial realizar programas de educaci n sanitaria higiene personal y participaci n comunal con el fin de promover el proyecto explicar el sistema convencer a los interesados y asegurar la participaci n de la comunidad en la construcci n el mantenimiento y la operaci n del sistema e Ventajas e F cil construcci n y costo mas bajo de las conexiones intradomiciliarias e Menor extensi n de los colectores principales e Mayor participaci n de la comunidad e Bajo costo de construcci n y operaci n de todo el sistema e Desventajas 0 Su instalaci n depende de la distribuci n arquitect nica de las viviendas los servicios sanitarios deben estar ubicados en la parte posterior de estas y contar con zonas libres para extender las redes 0 Pueden presentarse problemas legales ya que la entidad administradora debe contar con autorizaciones legales para inspeccionar y reparar el sistema adem s los propietarios no podr n construir sobre las tuber as 0 En otros casos puede esta
3. presi n en las tuber as no provoque el reflujo de los desag es hacia las fosas s pticas conectadas al tramo No es necesario considerar la pendiente y velocidad m nimas y m ximas porque el liquido esta libre de s lidos por lo tanto las tuber as pueden seguir la topograf a del terreno aprovechando al m ximo la energ a resultante de la diferencia de cotas entre aguas arriba y aguas abajo Los colectores podr n trazarse por las zonas verdes o peatonales para disminuir los riesgos por cargas vivas debidas al trafico vehicular con lo cual se disminuyen las excavaciones d Registros de limpieza e inspecci n y cajas de visita Los registros de limpieza e inspecci n y las cajas de visita permiten el acceso a los colectores para su inspecci n y mantenimiento En muchas circunstancias se prefieren los registros de limpieza antes que las cajas de visita porque cuestan menos y pueden sellarse herm ticamente se evita as la mayor parte de la infiltraci n y arena que com nmente ingresan a trav s de las paredes y tapas de las cajas de visita Las cajas de visita se recomiendan en los encuentros principales de los colectores en cambios muy bruscos de direcci n o en sitios donde es dif cil construir un registro por tener muy profunda la tuber a Ver Figuras 1 y 2 Ref Los registros de inspecci n y limpieza deben estar dispuestos en las cabeceras de la red en el cruce de dos o mas colectores en cambios muy bruscos de direcci n en los
4. puntos altos para evitar la acumulaci n de gases y en tramos rectos cada 200 m Ver figuras 3 y 4 Ref e Condiciones para su instalaci n El alcantarillado de redes decantadas es un sistema que se adapta mejor a peque as comunidades zonas perif ricas de baja densidad demogr fica nivel fre tico alto poblados costeros para grupos aislados de viviendas y asentamientos rurales e Costos Los costos de construcci n representan aproximadamente una quinta parte del alcantarillado convencional adem s el sistema proporciona el tratamiento primario de las aguas residuales domesticas En localidades relativamente grandes y con recursos econ micos es factible la adquisici n de equipos mec nicos al vac o para realizar la limpieza de los tanques interceptores Para comunidades peque as la limpieza debe ser realizada por los usuarios con la supervisi n de una entidad experimentada en este campo Redes de alcantarillado simplificado Las redes de alcantarillado simplificado RAS estan formadas por un conjunto de tuberias y accesorios que tienen la finalidad de colectar y transportar los desag es para su disposici n Las RAS difieren de los alcantarillados convencionales en la simplificaci n y minimizaci n del uso de materiales y en los criterios de construcci n Las principales diferencias de las RAS con los alcantarillados convencionales son las siguientes e Se dise an a partir de las conexiones domiciliarias e Su profundidad de ex
5. s lidos o aguas lluvias que causar an serios problemas de operaci n y mantenimiento e Componentes del sistema Las redes de alcantarillado decantado constan de las siguientes partes Conexi n domiciliaria Tanque interceptor 4 Colectores 4 Registros de limpieza e inspecci n y cajas de visita a Conexi n domiciliar Esta conexi n se coloca a la entrada del tanque interceptor Por ella entran al sistema todos los desechos dom sticos deben excluirse las aguas lluvias y los desechos s lidos El di metro de estos colectores es de 75 100 mm b Tanque interceptor Es un tanque s ptico y componente esencial del sistema Este tanque debe adaptarse y construirse f cilmente debe remover los s lidos flotantes y los sedimentables Cuenta con tuber as de entrada y salida esta ultima se conecta al sistema por medio de una tee y un codo y puede tener un di metro menor que la tuber a de entrada c Colectores Los colectores son tubos de cloruro de polivinilo PVC de peque o di metro m nimo 50 mm que se entierran a una profundidad suficiente para recolectar las aguas sedimentadas A diferencia de los colectores convencionales estos no se colocan necesariamente sobre un gradiente uniforme con alineamiento recto entre los registros de limpieza e inspecci n Como no transportan s lidos permite la existencia de tramos de la tuber a que funcionan adecuadamente aun bajo presi n con pendientes positivas o negativas siempre que la
6. INTRODUCCION Una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en los paises de Am rica Latina es la baja cobertura de los servicios de disposici n de aguas servidas y excretas solo 49 de la poblaci n cuenta con servicio de alcantarillado el 38 dispone sus excretas por medio de letrinas y el 13 60 millones de latinoamericanos practica el fecalismo al aire libre Esto ha motivado diferentes investigaciones que han tratado de buscar soluciones sencillas de bajo costo que involucran a la comunidad en la planificaci n disefio construcci n y operaci n del sistema de alcantarillado La presente Hoja de Divulgaci n T cnica rese a para los no especialistas las principales caracter sticas de los nuevos sistemas de alcantarillado de bajo costo Redes de alcantarillado sin arrastre de S lidos El alcantarillado sin arrastre de s lidos tambi n es conocido como alcantarillado de peque o di metro o redes de aguas residuales decantadas El sistema se concibi originalmente en el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en la d cada de los a os setenta para solucionar problemas de infiltraci n en terrenos con escasa capacidad para absorber los efluentes de los tanques s pticos esta tecnolog a se ha difundido a nivel mundial y su primera aplicaci n en Am rica Latina fue en 1979 en el Brasil En el sistema de redes para aguas residuales decantadas RAD estas se decantan o sedimentan antes de ser conducidas a las red
7. cavaci n es reducida Por este motivo las tuber as se proyectan por zonas verdes o peatonales para evitar zonas vehiculares que exigir an la protecci n de la tuber a contra choques mec nicos En algunos casos se proyectan redes dobles e Su periodo de dise o es mas corto y se puede construir por etapas e Se dimensionan de acuerdo al consumo per capita y a las condiciones socio econ micas de la poblaci n e Se controla la sedimentaci n en las tuber as con el concepto de fuerza de arrastre que resulta mas pr ctico que controlar la sedimentaci n a trav s del criterio de una velocidad m nima nominal e Requiere menos pozos de registro y el costo de construcci n de estas estructuras es reducido e Utiliza tuber as con uniones el sticas a fin de disminuir la infiltraci n e El tirante relativo h d debe ser menor o igual a 0 8 con el fin de no aumentar el di metro de la tuber a y permitir la libre circulaci n de gases e Acepta un di metro m nimo de 100 mm e Innovaciones de dise o a Tensi n de arrastre La tensi n de arrastre O es el esfuerzo tangencial unitario ejercido por el liquido sobre el colector y sobre el material en el depositado Tambi n se le considera como la fuerza de arrastre dividida por el rea sobre la cual act a La fuerza de arrastre es el componente tangencial del peso del liquido que se desplaza en un plano inclinado Para considerar la porci n del liquido contenido en un tramo de longitu
8. cnico 1 e Vines Marus Reed Bob Low cost unconventional sewerage Waterlines Journal of Appropriate Water Supply and Sanitation Technologies 9 1 26 29 jul 1990 e Azevedo Netto Jose Martiniano de Esgotamento sanitario solugoes apropriadas Sao Paulo s n 1986 Nota La presente Hoja de Divulgaci n T cnica ha sido elaborada por el Ing Roberto Mejia de la Universidad de Antioquia Colombia durante su pasantia en el CEPIS como participante del Programa de Educaci n Continua para Profesores Universitarios Latinoam ricanos del Convenio GTZ OPS CEPIS Se agradece la revision t cnica del Ing Ricardo Torres de CORPOSANA Asunci n Paraguay Figura 1 Caja de visita PLANTA BAJA CORTE A A Figura 2 Caja de visita PLANTA BAJA Figura 3 Registro de inspecci n y limpieza 30 cuadrado TAPA DE SELLADO A e ia I FA fto Yivarlablo PIEZA DE PROTECCION 25 7 A ye BASE DE CONCRETO Figura 4 Registro de inspecci n y limpieza rama Y con extromos do igual diametro Ye Yes y codos Su empalme en la tuber a se realiza a trav s de la uni n y en forma similar a la colocaci n descrita para los tubos y uniones 4 Para colocar el gal pago se proceder a marcar sobre el tubo principal el contorno del agujero que tendr forma ligeramente eliptica Logrado el trazo con un taladro se practicara una linea de agujeros
9. d L se aplica la formula siguiente Formula para determinar la Fuerza de Arrastre F peso del liquido kg Ft esfuerzo tangencial kg O fuerza de tracci n kg m2 Ft Y A L sen o O angulo de inclinaci n Longitud de la secci n m o Y A L sen o P L A area mojada de secci n m2 Y peso especlfico kg m3 o Y Rh sen o Rh radio hidra lico m seno tago p lt gt P perimetro mojado m o 1000 Rh I I pendiente del colector m m Es importante anotar que este radio hidr ulico debe ser el radio hidr ulico real y no el que corresponde al flujo nominal o tubo lleno Para que no se presente sedimentaci n en las tuber as el valor de la fuerza de tracci n es de 0 15 kg m2 para la remoci n de part culas hasta de 2 0 mm de di metro Cuando no se desee disefiar con el criterio de fuerza de arrastre puede evitarse la sedimentaci n controlando la velocidad del flujo real y no la velocidad nominal o a tubo lleno esta velocidad puede fijarse en un valor mayor de 0 3 m s pues seg n estudios realizados en Brasil con valores de 0 3 m s los colectores no sufrieron ning n deterioro b Dispositivos de inspecci n y limpieza En los alcantarillados convencionales es necesario proyectar pozos de inspecci n en arranques cambio de pendiente cambios de di metro o direcci n en la intersecci n de dos o mas colectores y en tramos rectos con longitudes superiores a 100 m El modelo de estos pozos es similar para cada una de estas co
10. ejemplo el empleo de esta tuber a para el transporte de agua de mar Los l quidos transportados en los colectores de aguas servidas frecuentemente presentan un pH diferente del neutro En general la mayor a de los afluentes tienen pH superior a 7 Debido a la naturaleza de sus componentes los tubos Eternit resisten perfectamente la acci n corrosiva de cualquier suelo o agua cuando el valor pH de estos es igual o superior a 6 En caso contrario de suelos y o aguas cidas con alto contenido de sulfatos o de magnesio se fabrica tuber a con cemento sulfato resistente tipo V y o recubierta con pintura anticorrosiva a base de productos bituminosos o ep xicos Econom a El bajo peso la ausencia del atraque en concreto el m nimo porcentaje de roturas longitud el bajo coeficiente de fricci n la f cil instalaci n conforman ventajas que se traducen en econom a de costos Tubo de Alcantarillado 11 kg m kg m 150 8 0 166 10 88 1 800 12 200 9 0 218 15 94 1 800 12 10 250 10 0 270 20 87 1 500 12 300 12 0 324 29 60 1 800 14 350 14 0 378 41 14 2 100 15 375 15 0 405 13 48 29 2 250 16 400 16 0 432 54 56 2 400 18 450 18 0 486 68 21 2 700 20 500 20 0 540 83 41 3 000 21 525 14 22 0 569 95 75 3 150 24 600 24 0 649 120 74 3 600 28 700
11. es con el fin de retener la parte s lida la parte liquida fluye hacia los colectores El proceso de sedimentaci n de s lidos se realiza en tanques s pticos o tanques interceptores de una sola c mara y pueden recibir las aguas residuales de una o varias viviendas e Ventajas y desventajas del sistema La principal ventaja es la reducci n de costos en e Excavaciones pues al no existir s lidos en el sistema no es necesario garantizar el flujo con velocidades m nimas de auto limpieza lo cual disminuye la pendiente de los colectores e Tuber as pues se emplean colectores de peque o di metro e Obras auxiliares ya que se reemplazan los pozos de registro por estructuras mas simples como son las cajas de visita y registros de limpieza e inspecci n e Tratamiento de las aguas residuales porque el tratamiento primario se realiza en las fosas s pticas y ya no es necesario proyectar este proceso en las unidades de tratamiento La principal desventaja del sistema esta en el mantenimiento del tanque s ptico que requiere evacuaci n y disposici n peri dica de los s lidos all acumulados Por este motivo las redes de alcantarillado decantado deben construirse solamente cuando exista una organizaci n que garantice el mantenimiento Esta organizaci n debe efectuar un estricto control para evitar las conexiones ilegales a las que les podr a faltar el tanque interceptor o tener conexiones erradas que posibilitar an la introducci n de
12. idr ulico La superficie interior lisa de las paredes del tubo ofrece m nima resistencia al paso de las aguas servidas garantiz ndose un coeficiente de rugosidad de n 0 010 para la formula de Manning y una rugosidad absoluta de la pared k 0 40 mm incluye las perdidas ocasionadas por las uniones para la formula de Prandtl Colebrook Herm tica 4 El sistema de uni n garantiza estanqueidad absoluta lo cual suprime las fugas y por tanto la contaminaci n del suelo y las aguas subterr neas evita adem s infiltraciones en la tuber a eliminando la alteraci n del caudal de dise o Flexible Por su dise o uni n con empaque de caucho admite deflexiones en la red permitiendo a la tuber a acomodarse a los movimientos del terreno evitando as fisuras y o filtraciones como en el caso de las uniones r gidas Deflexiones m ximas por uni n Di metro Angulo de reflexi n 6 g 3 10 28 2 Resistencia a la abrasion La gran resistencia de la tuber a a la abrasi n es debida a sus caracter sticas mec nicas y a la fuerte compresi n a que son sometidas las capas en la etapa de formaci n del tubo Pruebas de resistencia a la abrasi n se han obtenido durante ensayos estrictos en los que la tuber a se ha sometido a la acci n intensa de la abrasi n Las fibras no se desprenden como en el caso de los materiales granulares Por esta raz n la tuber a Eternit esta recomendada para trans
13. ndiciones mientras que los alcantarillados simplificados utilizan modelos diferentes para cada caso Las soluciones propuestas son Dispositivos de inspecci n y limpieza Alcantarillado convencional Soluci n alternativa Tramo inicial o arranque Terminal de inspecci n Cambio de pendiente o di metro Caja de visita S Colector recto largo Tubo de inspecci n vertical Intersecci n de colectores Caja de visita Las estructuras de la propuesta alternativa son mas simples y de menor costo con los nuevos equipos mec nicos para limpiar alcantarillados no es necesario que un trabajador baje por un pozo de registro para inspeccionarlos Es necesario que todo proyecto de alcantarillado incluya una descripci n de estos equipos con sus especificaciones t cnicas para poder realizar el mantenimiento e Costos Los costos de construcci n del alcantarillado de redes simplificadas son 30 o 40 inferiores a los costos de un alcantarillado convencional sin incluir el ahorro de costos por instalaciones de bombeo y tratamiento de las aguas residuales Sistema de alcantarillado en r gimen de condominio Este sistema comprende las redes de alcantarillado en las propiedades horizontales dentro de una cuadra dicho en otras palabras las redes en r gimen de condominio se proyectan por los solares o patios de las viviendas con el fin de disminuir al m ximo la longitud de las redes internas dentro de la vivienda y externas El sistema b sico
14. portar aguas de deshecho y de alcantarillado que contienen s lidos en suspensi n Libre de incrustaciones 4 Por su superficie lisa es inmune a las incrustaciones conservando el di metro interior y garantizando el caudal conducido Inmunes a la corrosi n por electr lisis La tuber a es totalmente inmune a corrientes el ctricas vagabundas evitando as el riesgo de corrosi n y perforaci n de la pared del tubo Impermeable El material de la tuber a es absolutamente impermeable cumpliendo as con las exigencias de salubridad publica en contra de la contaminaci n Para poder garantizar esto toda la tuber a se prueba en fabrica bajo presi n hidr ulica interna de 2 5 kg cm durante 30 seg sin que presenten escapes ni exudaciones en la superficie externa del tubo La estanqueidad en la uni n se presenta tanto interna como externamente lo que constituye una ventaja cuando se instala en zonas con alto nivel fre tico 10 Secci n circular Hidr ulicamente eficiente conservando siempre su secci n no obstante la aplicaci n de cargas de aplastamiento Calidad La tuber a Eternit para alcantarillado supera los m nimos establecidos por las normas ICONTEC 384 e ISO R 881 normas colombianas Resistencia a la corrosi n La experiencia obtenida en instalaciones efectuadas dentro y fuera del pa s nos demuestra el magnifico comportamiento de la tuber a frente a los agentes corrosivos para citar como
15. que conforman el perimetro del orificio principal los bordes de este podr n ser terminados con ayuda de una escofina Para la fijaci n del gal pago se utilizara el S per Epoxi o el Eterpox Standard suministrado por Eternit Deber transcurrir un m nimo de 24 horas antes de conectar el gal pago con la domiciliaria Para la correcta aplicaci n del pegante se debe tener en cuenta 0 El tubo debe estar completamente limpio y seco 0 La temperatura en el momento del pegue no debe ser inferior a 10 C 0 Preparar nicamente el pegante necesario y aplicarlo lo mas pronto posible pues su secado es bastante r pido 0 Aplicar pegante en el borde del hueco del tubo donde va instalado el gal pago igualmente aplicar pegante en la base del gal pago y una vez unidos los elementos pasar un cord n de pegante alrededor del gal pago 0 Sujetar el gal pago para impedir su desplazamiento Tuber a para Alcantarillado Tubos de 4 mt lo que permite mayor rapidez de instalaci n y menor n mero de uniones Liviana Por su bajo peso facilita y trae ventajas econ micas en el transporte manejo e instalaci n F cil de instalar De gran importancia en suelos poco cohesivos y o con nivel fre tico alto por su sistema de uni n empaque de caucho peso y longitud obteni ndose menores costos de instalaci n y altos rendimientos En condiciones de suelos normales no requiere atraque de concreto Rendimiento h
16. r prohibido que el desagiie de un predio se descargue en los terrenos del vecino 0 Algunos usuarios pueden hacer uso indebido de la conexi n descargando desechos s lidos o aguas lluvias que causar an serios da os al sistema CONCLUSIONES Estas nuevas tecnolog as de alcantarillado son pr cticas sencillas y econ micas Se deben implementar para aumentar la cobertura de los servicios de alcantarillado y disminuir as las tasas de morbilidad por enfermedades de origen h drico Esta nueva tecnolog a debe promoverse conjuntamente con el uso de los inodoros de baja descarga 4 O 6 litros regaderas y mezcladoras de bajo consumo con lo cual se reduce considerablemente el consumo per capita de agua y por lo tanto el volumen de las aguas residuales BIBLIOGRAF A Documentos disponibles en la biblioteca del CEPIS e Otis Richard J Mara Duncan D Dise o de alcantarillado de peque o di metro Washington D C World Bank 1985 TAG Nota T cnica 14 e Rizo Pombo J E Asas una nueva soluci n de saneamiento Acodal 28 124 441 68 Mayo Ago 1985 e Guimaraes Augusto Sergio Pinto Alternativas tecnologicas de baixo custo Trabajos presentados al Seminario Regional de Investigaci n sobre Alternativas de Tecnolog a de Saneamiento de Bajo Costo para Zonas Urbano Marginadas Lima 1985 e Brasil Ministerio de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente Redes de alcantarillado simplificado RAS Lima CEPIS 1987 Manual T
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