FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

ALTERNATIVAS DE SOLUCION

Para el siguiente trabajo de tomaron en cuenta las siguientes alternativas de solucin de cara a la problemtica de muchos centros poblaros rurales ya sea en la costa sierra o selva que presentan problemas de no contar con una red colectora de aguas residuales ya sea por motivos econmicos, geogrficos u otros.

BIODIGESTORESUndigestorde desechos orgnicos obiodigestores, en su forma ms simple, un contenedor cerrado, hermtico e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgnico a fermentar (excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen ctricos ya que acidifican-, etc) en determinada dilucin de agua para que a travs de la fermentacin anaerobia se produzca gasmetanoyfertilizantesorgnicos ricos en nitrgeno, fsforo y potasio, y adems, se disminuya el potencial contaminante de los excrementos.Este sistema tambin puede incluir una cmara de carga y nivelacin del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogs y cmaras de hidrogenacin y pos tratamiento (filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.El fenmeno de indigestible ocurre porque existe un grupo de microorganismos bacterianosanaerbicospresentes en el material fecal que, al actuar sobre los desechos orgnicos de origen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4) llamadabiogs, que es utilizado comocombustible. Como resultado de este proceso se generan residuos con un alto grado de concentracin de nutrientes y materia orgnica (ideales comofertilizantes) que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malos olores y la proliferacin de moscas.Una de las caractersticas ms importantes de la biodigestin es que disminuye el potencial contaminante de los excrementos de origen animal y humano, disminuyendo la Demanda Qumica de OxgenoDQOy la Demanda Biolgica de OxgenoDBOhasta en un 90% (dependiendo de las condiciones de diseo y operacin).Se deben controlar ciertas condiciones, como son: elpH, la presin y temperatura a fin de que se pueda obtener un ptimo rendimiento.El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales econmicos y se est introduciendo en comunidades rurales aisladas y de pases subdesarrollados para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la problemtica energtica-ambiental, as como realizar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales.

POZO CIEGOEn las pginas que siguen encontraremos una tecnologa sencilla y econmica paradepurar las aguas residuales domiciliarias (las que vienen de baos, lavaderos y cocinas). Su aplicacin nos permitir eliminar o disminuir el riesgo de contagio de enfermedades transmitidas con estas aguas y reducir la contaminacin de lasAguas subterrneas.Veremos que el sistema propuesto se puede construir con materiales y herramientas comunesdisponibles en cualquier casa de construccin o ferretera (ladrillos, arena, cemento, caos, palas, cuchara, nivel, cinta mtrica, etc.).

UNA OPCIN A NUESTRO ALCANCE:EL TERRENO DE INFILTRACINComo hemos visto, las aguas residuales domiciliarias constituyen ciertamente un problemaque necesita ser solucionado. Una opcin sencilla y econmica es recurrir a un sistema de tratamientoconocido como terreno de infiltracin. En l, la depuracin de las aguas residuales se realiza en tres etapas sucesivasPrimera etapa: una cmara o fosa sptica, que retiene y digiere el material orgnico slido ms grueso.Segunda etapa: un terreno de infiltracin que distribuye los lquidos en un rea grande del suelo.Tercera etapa: el suelo, por debajo del terreno de infiltracin, que filtra y completa la depuracin del agua.

PRIMERA ETAPA: LA CMARA SPTICALa cmara sptica es un compartimento hermtico que funciona siempre lleno, por rebalse:a medida que entra agua residual desde la casa, una cantidad igual sale por el otro extremoEl agua residual que entra a la cmara lleva slidos pesados, que se depositan en elfondo formando una capa de lodo, y slidos livianos que flotan y generan una costra en la superficie del agua. Entre una y otra capa queda una fase lquida (ver Figura 3). Si la cmara est bien diseada, construida y mantenida, el lodo y la costra quedan retenidos y no salen con el efluente. En la cmara se retiene hasta el 80 % de los slidos que arrastra el agua residual, los que sern digeridos por las bacterias que allse desarrollan. Aunque el agua que sale de la cmara se vea clara, contiene microorganismospatgenos, nutrientes y otros contaminantes.Para proteger la salud y el ambiente, estos lquidos todava requieren un tratamiento adicionalque se produce en las siguientes dos etapas.

SEGUNDA ETAPA: EL TERRENO DEINFILTRACINEl agua residual que sale de la cmara sptica pasa y se distribuye por el terreno deinfiltracin. Este consiste en una red de caos perforados, colocados en zanjas rellenas con material poroso (que puede ser grava, escombro o piedra partida) y tapadas con tierra. El aguasale por las perforaciones de los caos y pasa a travs del material de relleno donde colonias de microorganismos absorben y digieren los contaminantes. Finalmente llega al fondo de las zanjas y penetra en el suelo

TERCERA ETAPA: EL SUELOEl suelo funciona como un filtro que retiene y elimina partculas muy finas. La flora bacteriana

que crece sobre las partculas de tierra, absorbe y se alimenta de las sustancias disueltas en el agua. Despus de atravesar 1,20 m de suelo, el tratamiento del agua residual se ha completado y se incorpora purificada al agua subterrnea.

UNA CUESTIN DE DIMENSIONESSi los resultados de las pruebas del terreno han sido satisfactorios, el paso siguiente es calcular el volumen de la cmara sptica y el tamao del terreno de infiltracin quenecesitamos. El volumen de la cmara sptica lo calculamos multiplicando un valor fijo de consumo deagua de 250 litros por persona por da, por la cantidad de personas que habitan la casa.El tamao del terreno de infiltracin, lo calculamos con el resultado del ensayo de infiltraciny la cantidad de personas que habitan la casa.Medidas de la cmara sptica La cmara sptica debe retener el agua residualpor lo menos un da. Se construye con un volumen mnimo de 750 litros. Cuando en la casa sonms de tres personas, se debe agregar un volumen de 250 litros por cada persona hasta 10 ocupantes.Cuando son ms, se calculan 200 litros por cada persona extra. En la Tabla 2 se muestran los volmenes y medidas de cmaras de distintos tamaos.Tendremos que tener en cuenta que la relacin entre largo, ancho y profundidad de la cmara afecta su funcionamiento.La relacin ideal es tres veces ms larga que ancha (relacin largo: ancho = 3:1). La distancia entre los caos de entrada y salida debe ser de por lo menos 1,20 m para evitar que los lquidos salgan sin tratar.La profundidad desde el cao de salida hasta el fondo de la cmara ser de por lo menos 1,0 m Con profundidades menores corremos el riesgo de que se resuspenda el sedimento.El cao de entrada debe estar 8 cm por encima del nivel del cao de salida para que los quidos no vuelvan hacia la casa. Por encima del nivel de salida debe haber entre 20 cm de espacio libre para la formacin de la costra de grasa.Los caos de entrada y de salida deben ser de PVC. En el interior de la cmara, ambos llevan una pieza en forma de T en posicin vertical, tambin de PVC.La T del cao de entrada previene que la costra que flota retroceda y tape el cao de desagede la casa. Debe sobresalir unos 15 cm por encima del lquido para que no se tape con la costra y debe estar abierta para que ventile. Hacia abajo debe penetrar 40 cm en el lquido. Para lograr estas medidas tendremos que agregar trozos de cao del largo adecuado.La T del cao de salida es igual a la T del cao de entrada. Normalmente lleva un filtro para que no salgan los slidos. El filtro puede comprarse o bienfabricarse con un trozo de cao, hacindole perforaciones de 3 mm o ranuras con un serrucho y con una tapa en el extremo inferiorLa tapa de la cmara est formada por placas de loza de 5 - 7 cm de espesor. Es conveniente construirla en varias placas iguales para que sean ms fciles de colocar y poder hacerlas todas con el mismo molde. Para las tareas de inspeccin y limpieza, slo ser necesario mover las placas de los extremos.Es importante que, tanto la unin entre las placas de la tapa, como las conexiones de los caosde entrada y de salida, sean hermticas para prevenir la salida de lquidos y gases. CONSTRUCCIN DE LA CMARA SPTICALas aguas residuales de la casa deben llegar hasta la cmara por gravedad. Por eso, alplanear la construccin de la cmara (ver Figura 11) debemos calcular que el cao de entradadebe estar a una profundidad que permita llegar hasta all desde la casa con una pendientede 1 % (1cm por metro).46 SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMICILIARIASPrimero hacemos un pozo de las dimensiones de la cmara elegida, agregando dos veces el ancho de la pared de ladrillos (0,15 m x 2 = 0,30 m). (ver Figura 11, Paso 1)Largo del pozo = largo de cmara sptica + 2 ancho de paredAncho del pozo = ancho de cmara sptica + 2 ancho de paredEjemplo: el pozo para una cmara sptica para 4personas tendr un largo de 1,6 m + 0,30 m = 1,90 m un ancho de 0,5 m + 0,30 m = 0,80 mLas dimensiones del pozo para la cmara sptica sern 1,90 m de largo x 0,80 m de ancho x 1,30 m de profundidad = 2,0 m3 = 2000 litros.Luego construimos la base de la cmara.Para eso nivelamos el fondo del pozo, colocamos una malla de hierro CIMA 4,2 mm del tamao de la base, separada del piso 5 cm con cascotes, volcamos suficiente mezcla de cemento para lograr 10 cm de espesor y la alisamos. (ver Figura 11, Paso 2)Una vez fraguada la base, levantamos las paredes con ladrillo comn (pared de 15 cm)hasta la altura definida en el diseo. Durante la construccin de las paredes tenemos que colocar los caos de entrada y salida a las alturas correspondientes. (ver Figura 11, Paso 3)Cuando fraguan las paredes, revestimos las caras internas con un revoque de cemento ocon pintura asfltica para impermeabilizarlas. (ver Figura 11, Paso 3)Para construir las placas de la tapa, armamos un marco de madera de la medida adecuada.Este marco colocado sobre un piso bien plano, cubierto con papel o polietileno, servir de molde para hacer las coladas de las placas. (ver Figura 12)Cuando las placas estn fraguadas se colocan sobre la cmara y se sellan para evitar quesalgan olores. (ver Figura 11, Paso 4)Una alternativa a la construccin de la cmara es comprar una prefabricada. Ver Informacincomplementaria al final del manual.Medidas del terreno de infiltracin.Los lquidos de la cmara sptica llegan al terreno de infiltracin por un cao de PVC de 100mm con una cada mnima de un centmetro por metro (pendiente de 1 %). El cao debe estarbien asentado en el terreno para prevenir el hundimiento o rotura.Como ya vimos, el terreno de infiltracin consiste en una red de caos perforados enterrada, que distribuye las aguas residuales que vienen de la cmara sptica sobre un rea ms o menos grande. (ver Figuras 2 y 13)La Tabla 3 nos permite calcular la longitud necesaria de caos y zanjas, segn el resultado delensayo de infiltracin y la cantidad de personas que viven en la casa.Por ejemplo: para la capacidad de infiltracin de nuestro ejemplo (10,6 min/cm) y para 4 personas, el largo de zanjas ser de 49 metros.Los metros de zanja obtenidos de la Tabla 3 se pueden disponer en un solo tramo (hasta 30 mde largo como mximo) o en varios tramos cortos, ajustndose a las medidas y forma del terreno. Las zanjas las hacemos de 60 cm de ancho por 60 cm de profundidad y, cuando sean ms deuna, deben estar separadas entre s por 1,80 m, para permitir la aireacin del suelo. (ver Figura 13)Los caos que distribuyen el lquido en las zanjas son de PVC de 100 mm y llevan dos hileraslaterales de perforaciones de 12 - 15 mm de dimetro, cada 50 cm hechas con taladro.Los caos van unidos entre s con codos y piezas T, formando una red dentro de las zanjas. Cada cao lleva una tapa en el extremo final para que el lquido salga por las perforaciones. (ver Figuras 13 y 14)Los caos perforados deben estar ubicados a 30 cm por encima del fondo de la zanja. Si elcao que viene de la cmara est muy profundo, debemos cavar las zanjas ms hondas para que el sistema mantenga la pendiente y funcione por gravedad.Es importante que todos los caos y uniones estn bien sellados.Otro factor a tener en cuenta es que las zanjas no deben construirse cuando el suelo esthmedo.CONSTRUCCIN DEL TERRENO DE INFILTRACINPara la construccin del terreno de infiltracin seguimos los siguientes pasos: (ver Figuras 13 y 14)

1. Marcamos la ubicacin de las zanjas sobre el terreno.2. Cavamos las zanjas, quitamos el resto de tierra suelta, nivelamos (con el nivel demanguera), rastrillamos el fondo y las paredes para permitir una mejor penetracin del agua.3. Luego, en todas las zanjas, colocamos una capa de 30 cm de material de relleno.Puede ser grava, escombro (sin polvo y de tamao regular) o piedra partida (de 0,6 a 6 cm). Conviene evitar el uso de materiales con cal o conchilla porque sedisuelven con la acidez del agua residual.

4. Perforamos los caos haciendo dos hileras laterales de agujeros de 12 - 15 mm de di-metro, cada 50 cm. 5. Sobre el relleno armamos la red de distribucin.Ubicamos los caos en el centro de laszanjas con las perforaciones orientadas lateralmente, los unimos con los codos y las piezas T y colocamos las tapas en los extremos.6. Nivelamos los caos de forma tal que el agua salga por todos los agujeros en forma pareja. Conviene hacer una prueba antes de seguir adelante.7. Agregamos material de relleno hasta cubrir los caos.8. Sobre el material de relleno colocamos una capa de media sombra de 80 % de cerrado de trama, para evitar que el suelo se mezcle con el relleno.9. Por ltimo, tapamos las zanjas con tierra sin apisonarla, dejando una pequea lomada que10. se compactar sola en dos a cuatro semanas. Pasado ese tiempo nivelamos el terreno con un rastrilloTerminado nuestro trabajo tenemos que favorecer el establecimiento de una cubierta de pasto o gramilla lo antes posible y poner especial cuidado en proteger el sistema del paso de vehculos. Es muy importante respetar las indicaciones al calcular las dimensiones del terreno de infiltracin. Si se construye de menor tamao que lo necesario, corremos el riesgo que despus de 2 3 aos aflore agua en el terreno.MantenimientoMientras no se noten olores o salidas de agua, la cmara debe revisarse una vez por ao.Levantamos la placa sobre el cao de entrada y si la superficie de la costra est cerca de laboca superior de la T, debemos vaciar la cmara.Es recomendable vaciarla cada 3-5 aos. El terreno de infiltracin no requiere mantenimientomientras no se vea aflorar agua en el terreno.Si hemos seguido adecuadamente las instrucciones del manual, esto slo ocurrir en caso deobturacin o rotura de los caos. Un terreno bien diseado y construido debe funcionar sin inconvenientes al menos por diez aos

FOSA SPTICALa fosa sptica es un recipiente hermtico diseado y construido para recibirlas aguas de desecho de una casa, separar los slidos de los lquidos, suministrar una digestin limitada a la materia orgnica retenida, almacenar los slidos y permitir que el lquido clarificado sea descargado para su posterior tratamiento y disposicin.VENTAJAS DE LA FOSA SPTICAEs un mtodo simple, seguro, conveniente y satisfactorio para la disposicin de aguas residuales. El mantenimiento es sencillo, al igual que su construccin; el costo es relativamente econmico y ofrece la seguridad de un buentratamiento.Lo mejor de este sistema, es que los desechos de orina y excretas, agua de lavado,aguas negras y cocina, se pueden introducir a la fosa sptica. Esta retendr en su interior estos desechos hasta transformar el agua negra en agua de color gris, la cual pasa directamente al manto fratico y lo ms importante, contamina menos que defecar al aire libre.

QU PROBLEMAS ME PUEDEOCASIONAR DEFECAR AL AIRE LIBRE?En primer lugar, esto trae malos olores.Cuando se estn descomponiendo los desechos, se crean en ellos muchas bacterias, de tal manera que el viento puede llevrselas hasta los alimentos queconsumimos. Esta es una de las formas como nosotros podemos adquirir enfermedades.Para evitar estos problemas, t puedes ayudarte con cualquiera de estas tresopciones que te ofrecemos:1. Bao: confina las heces fecales, en una fosa sptica; se transporta por medio dealcantarillado y/o drenaje.2. Letrina: guarda las heces fecales en un cajn de cemento y la orina en unrecipiente.3. Fosa sptica: almacena los desechos en un recipiente de concreto dentro de la tierra.Para que puedas saber si funcionan correctamente, basta con darse cuenta queninguna de las opciones debe despedir malos olores, no debe haber moscas niescurimientos dentro y fuera de la alternativa seleccionada.Las fosas spticas pueden llegar a ser una fuente considerable de contaminacin deaguas subterrneas cuando son diseadas sin considerar el volumen de agua a tratar, los procesos involucrados en ella, los criterios vlidos de diseo, y sobre todo si no hay un mantenimiento y supervisin adecuados una vez que son construidas.Pasos para la construccin:UBICACIN, LIMPIEZA DEL TERRENO Y EXCAVACIONCOLOCACION DE LOS BLOCKS, ACABADO INTERNO Y DESNIVEL

REALIZACIN DEL DESNIVEL EN EL SEDIMENTADORELABORACION DE LAS LOSAS

COLOCACIN Y SELLADO DE LAS LOSASREALIZACIN Y COLOCACIN DEL FILTRORELLENO DE LOS COSTADOS DE LA FOSA SPTICA MUROS PROTECTORESLa edificacin de las paredes y el techo, vara segn los materiales que tengandisponibles, existan en la regin o que se tengan a la mano, por ejemplo: el techo y las paredes puede ser de guano, varillas, lmina (de metal, cartn o asbesto), tablas, material de construccin, etc.

USO Y MANTENIMIENTO DE LA FOSA SPTICALa fosa sptica requiere de muy poco mantenimiento, de hecho, este es mnimo, yaque consiste en efectuar una inspeccin anual para determinar el nivel de lodos dentro del tanque as como la remocin de los mismos cuando sea necesario.Un tanque o fosa sptica adecuadamente diseado y mantenido puede tener un periodo de duracin de hasta 50 aos, lo cual, desde el punto de vista de la inversin, resulta bastante atractivo.

BIBLIOGRAFIA

http://prevencionlaboralrimac.com/Cms_Data/Contents/RimacDataBase/Media/legislaciones/LEG-8588686587268420952.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Biodigestor http://www.misrespuestas.com/que-es-un-tanque-septico.html http://ingenieriareal.com/calculo-para-diseno-de-un-pozo-septico/

INSTALACIONES EN EDIFICACIONES