1.
INTRODUCCIÓN
El agua es el recurso natural más indispensable de la tierra, ya que todos los seres vivos se proveen de ella para su supervivencia. Sin embargo, los seres humanos, a sabiendas sabiendas de la gran importancia que tiene este liquido para la vida, la hemos desperdiciado y la hemos contaminado con cada acción que llevamos a cabo diariamente; por ejemplo en la simple tarea de lavar utensilios de cocina, descargamos a fuentes de agua sustancias que la intoxican, como grasas, materia orgánica, tensoactivos, etc, también en la costumbre del aseo, tanto personal como de nuestro medio, vertimos aguas impuras a afluentes y estos tan solo son unos pocos ejemplos de lo que hacemos al agua en el quehacer cotidiano . Por lo anterior, se hace perentorio implementar sistemas de tratamiento de aguas residuales que permitan devolver al medio el agua que utilizamos en condiciones que el mismo medio pueda tratar. En el presente documento se plantea una solución eficiente y sencilla para tratar las aguas domesticas de una comunidad pequeña: el tanque septico.
2.
DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD DE TANQUE SEPTICO
El tanque séptico es un recipiente hermetico, hecho de ladrillo, concreto, o cualquier otro material idoneo para almacenar y propiciar procesos fisicos y biologicos en el agua residual domestica, es importante resaltar que los procesos biológicos son netamente anaeróbicos. Es ideal para familias o pequeñas comunidades que no poseen redes de alcantarillado. El nivel de tratamiento de un tanque septico puede ser primario, secundario o terciario, según el diseño y el número de compartimientos que contenga. La composicion y funcionamiento del tanque septico es muy basica, consta:
sistema de entrada y salida del agua residual domestica (proveniente de baños, cocina, u otras actividades) pantallas deflectoras que ayudan a crear una estabilidad hidraulica y por tanto las particulas sedimentables se precipitan por gravedad, asi como tambien la materia sobrenadante queda en la superficie. zonas de retencion de lodos en donde se depositan los sólidos sedimentables. pozos de inspeccion que permitan realizar pruebas de control.
Una vez que el agua residual ingresa al tanque las grasa y espumas que esta contenga quedan retenidas en la superficie de un compartimiento, seguido, los solidos sedimentables forman un cieno o lodo en donde bacterias anaerobicas degradan la materia orgánica
(generando gases como dióxido de carbono, metano y sulfuro de hidrogeno), permitiendo asi, que en un tercer momento el agua salga clarificada, mas no libre en su totalidad de agentes patogenos, por esto se hace necesario darle a este efluente otro tratamiento, la opcion mas convencional son los lechos de filtracion. A lo largo del tiempo el lodo sedimentado forma una capa de grosor considerable, lo cual resta capacidad volumetrica al tanque, por lo tanto se debe hacer un mantenimiento periodico al pozo, siempre dejando un remanente de lodo en el mismo, para evitar bajas en la eficiencia del tanque.
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DISEÑO DEL TANQUE SÉPTICO
3.1 CONSIDERACIONES PARA DISEÑO DE TANQUE SEPTICO 3.1.1 CAUDAL Para establecer el diseño más eficiente de un tanque septico es indispensable tener en cuenta dos aspectos: el caudal y el tiempo de retencion hidraulica. Para este caso se diseño un pozo séptico que sirva a 80 personas. El caudal se determino de acuerdo con la siguiente metodologia: El RAS 1 establece uno niveles de complejidad, para asignar dotaciones minimas y maximas de agua, de acuerdo con el número de habitantes y factor económico (Ver tablas 1 y 2), en este caso solo tomamos como factor el número de habitantes:
Nivel de complejidad Bajo Medio Medio-alto Alto
Población en la zona urbana ( habitantes) <2500 2501 a 12500 12501 a 60000 > 60000
Capacidad económica de los usuarios Baja Baja Media Alta
Tabla 1. Asignación de nivel de complejidad, RAS, Titulo A, 2000
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RAS, reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico, Titulo A 2009.
Nivel de complejidad Bajo Medio Medio-alto alto
Dotación neta mínima (L/hab*día) 90 115 125 140
Dotación neta máxima (L/hab*día) 100 125 135 150
Tabla 2. Dotaciones netas y máximas de agua. Ras titulo A 2009
En base a lo anterior el nivel de complejidad es bajo y por ello la dotacion de agua minima es de 90 litros. Ahora bien, el RAS también estima que del 100% del agua que una persona usa, el 80% se devuelve al entorno en forma residual asi que: 80 hab * 90 l/hab/dia=7200 l/dia (7200 l/dia *80%)/ 100%= 5760 litros de agua residual por dia EL CAUDAL DE AGUA RESIDUAL ES DE 0.06 L/S
5.76 m3/día
3.1.2 TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRÁULICA (TRH) Este aspecto es importante por que garantiza que el proceso de sedimentacion se cumpla con un tiempo adecuado, asi con la siguiente formula se encuentra que:
t (días) = volumen reactor (m3)/caudal de entrada (m3/día) 1.5-0.3log(p*Q) donde p es poblacion servida y Q caudal de agua residual por dia. entonces: 1.5-0.3log(80* 5760)=
3.2 DIMENSIONES
Para el diseño del tanque séptico de la población se tiene proyectado que el promedio adecuado de altura útil se encuentra entre 1.80 m a 4.0 m, a su vez se trabajara un pozo séptico de doble compartimento con el fin de generar una mayor eficiencia, y por ultimo para el tiempo de limpieza se tiene estipulado que cada habitante por año genera una tasa de acumulación de lodos = 0.04 a 0.05 entonces:
= × = . × = . = √ × = = √ . ×. = . ≅ . = × = ×. = . ≅ = = . = . ≅ . = = . = . ≅ . = × × = = × ×.. ⁄/ ñ = . ñ
3.3 MATERIALES Los materiales a emplear son:
Tanque séptico: concreto, ya que es un material duradero, que resiste la corrosión. Tuberías de conducción: PVC, ya que es un material no corrosivo y duradero. El diámetro de estos conductos será de 3”, calibre 40, y resistencia a 60 PSI. Las uniones de las tuberías deberán hacerse con mortero.
