DISEÑO DE LETRINAS SANITARIAS CENTRO POBLADO: NARANJILLO – DISTRITO DE AWAJUN – PROVINCIA DE RIOJA – DEPARTAMENTO DE SAN MARTIN – PERÚ
Jhonatan Jaramillo Ortiz | Manejo de Aguas Residuales | 2014 - II
1. INTRODUCCION. El saneamiento en el Perú, desde todo punto de vista, es de gran precariedad, aun cuando el Estado ha realizado esfuerzos en mejorar dicha situación, todavía existe un gran porcentaje sin ningún tipo de servicio que le permita tener una vida digna. Sumado a esta situación, los múltiples entornos que tiene el país, se ve reflejado en la mejor o peor situación de los servicios sanitarios. Es decir, existe una brecha amplia entre la situación que se da en la zona urbana y la rural. Siendo en este sector el menos atendido y con mayores necesidades. Esta situación motiva a la búsqueda y aplicación de técnicas y tecnologías acorde a la situación particular, de manera que sirvan y sean aportes a la mejora de la calidad de vida de los habitantes, así como en la conservación y no contaminación del medio, ya que es altamente que las heces y en menor grado la orina, son fuente de patógenos que contaminan el agua y el suelo, la situación se agrava cuando se transportan a los humanos causando enfermedades y hasta la muerte. Una de estas alternativas es la letrina sanitaria, ideal para la disposición de excretas, en lugares donde no se cuenta con un sistema de alcantarillado, situación repitente en las zonas rurales de sierra y selva, y el nivel freático es bajo, no es zona lluviosa, o porque no es posible contar con la disponibilidad de agua suficiente como para utilizar el arrastre hidráulico, sin embargo para asegurar la protección de la salud de las personas tiene que funcionar adecuadamente, lo cual depende de varios factores como: ubicación, el tamaño del hoyo, la seguridad y limpieza de la caseta y la loza, la tapa del hoyo y el tubo de ventilación. (CARE Perú, 2000).Existen dos tipos o variantes de letrinas más usadas en el Perú, letrina hoyo seco ventilado y las letrinas con descarga de agua, esta última se usa cuando el agua es un recurso disponible.
2. OBJETIVOS Diseñar una letrina sanitaria de uso rural y urbano marginal, y recomendar la ubicación optima de la misma.
3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA Saneamiento Seco El saneamiento seco nos permite tratar las excretas sin o con poco uso de agua, por lo tanto sin drenaje. Se caracteriza por no utilizar agua o muy poca, disminuye los montos de inversión en infraestructura para el tratamiento adecuado de las aguas residuales, las heces son saneadas (por medio de compostaje o deshidratación), se puede recuperar la materia orgánica, como compost y aplicar a los suelos, permite ahorrar recursos públicos en la provisión de saneamiento. Además, es una solución respetuosa con el medio ambiente y la persona. Existen varios tipos de sanitarios que nos pueden permitir tratar las excretas, en el punto de uso con pocos recursos y con poco o nada de agua. Pero en esta oportunidad nos dedicaremos a evaluar las letrinas de hoyo seco con ventilación.
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Letrinas La letrina, es el lugar adecuado donde se hacen las necesidades fisiológicas, con una duración temporal; así mismo, es un método simple de disposición de excretas, en donde al confinar y tratar las excretas con bacterias saprofitas instaladas naturalmente en el hoyo, reducen la posibilidad de contaminación de fuentes de agua, suelo y riesgo de transmitir enfermedades gastrointestinales causadas por parásitos y microorganismos patógenos a la población (DIGESA, 1999)
Letrinas de Pozo Seco con Ventilación Compuesta de un espacio destinado al almacenamiento de las heces, del tipo pozo cuando las características del suelo favorezcan su excavación, y del tipo cámara cuando el nivel de las aguas subterráneas es elevado, el suelo subyacente es rocoso o el terreno es de difícil excavación. En terrenos inestables o fácilmente deleznables, las paredes verticales del pozo son protegidas con otros materiales para evitar su desmoronamiento. La losa, que sirve de apoyo a la caseta, cuenta con un orificio que se utiliza para disponer las excretas o para colocar el aparato sanitario. Este orificio o abertura requiere de una tapa para evitar la proliferación de los malos olores y el ingreso de moscas al interior de la caseta o del pozo. La letrina ventilada de pozo seco consta de los siguientes componentes principales: caseta, hoyo o pozo y conducto de ventilación; Las dimensiones del hoyo o pozo están determinadas por la profundidad que se hace en la tierra para la disposición.
Componentes: −
Letrina: Lugar destinado a la evacuación de las heces y los orines, y a la
eliminación del material empleado en la limpieza anal. −
Hoyo: Cavidad de una determinada profundidad que se hace en la tierra para
depositar las heces humanas, los orines y el material de limpieza anal. −
Cámara: Obra fabricada con mampostería, compuesta de ladrillos o bloques de
piedra unidos con mortero de cemento-arena o de concreto simple o reforzado, que se levanta sobre el nivel natural del suelo para depositar las heces humanas, los orines y el material de limpieza anal. −
Brocal: Conocido también como anillo de protección de la boca de la letrina. Se ubica
en la parte superior del hoyo y se emplea para estabilizar la boca del hoyo, sostener firmemente la losa de la letrina, brindar hermeticidad entre el hoyo y el medio ambiente para impedir que el agua de lluvia, insectos y roedores puedan acceder hacia el interior del hoyo. −
Losa: Elemento que cubre el hoyo o cámara, sostiene el tubo de ventilación y soporta
al usuario y va instalado sobre el brocal. −
Terraplén: Montículo de tierra apisonada que se acomoda alrededor del brocal hasta
llegar al nivel de la losa con la finalidad de proteger al hoyo del ingreso de agua de lluvia. − Aparato sanitario: Dispositivo destinado a posicionar y brindar comodidad a la persona durante el acto de defecación. PÁGINA 2
−
Caseta: Obra que permite el aislamiento y la privacidad al usuario de la letrina.
−
Ventilación: Conducto destinado a eliminar los malos olores y controlar el ingreso de
insectos que pudieran afectar el buen funcionamiento de la letrina. Puede ser circular o cuadrada. Es una solución mejorada de la letrina de pozo seco, que es la opción más simple y barata de todas las alternativas existentes. Generalmente se utiliza donde el suministro de agua es limitado y existan suelos poco permeables (arcillosos, rocosos). (PRONASAR, 2004).
4. DISEÑO DE LA LETRINA SANITARIA Datos del Proyecto Ubicación El centro poblado rural Alto Naranjillo se localiza en el distrito de Awajun, perteneciente a la provincia de Rioja del departamento de San Martín.
Población La población actual está conformada por 200 habitantes y comprende 45 lotes dispersos.
Características de la zona Selva alta no inundable, ubicada a 1044 m.s.n.m., el tipo de suelo que presente la zona es de textura arcillosa. La napa freática está a 8.0 metros por debajo de la superficie.
Características climatológicas Temperatura media anual:
29°C
Temperatura mínima:
15°C
Temperatura máxima:
30°C
Precipitación media anual:
1500 mm
Vida útil del proyecto Para el proyecto se ha considerado 4 años de vida útil del hoyo.
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Cálculos Volumen de lodos Tasa de acum. de sólidos : t = 0.06 m3/hab-año Número de usuarios
: n =
5 hab
Vida útil del diseño
: N =
4 año(s)
(Limpieza con papel grueso u hojas)
V = t × n× N : V =
Volumen efectivo
1.2 m3
Dimensionamiento del hoyo : l = 0.8 m : a = 1.0 m Área de la sección trans. : A = 0.8 m2 Largo del pozo Ancho del pozo
( [0.8 - 1.5]m)
hl = V / A Altura de la capa de lodo : hl =
1.5 m
Profundidad total de la fosa Altura de la capa de lodo : hl =
1.5 m
: hs =
0.5 m
( ≥ 0.5 m )
2.0 m
( [1.8 - 2.0]m)
Altura de seguridad
hT = hl + hs Profundidad total - pozo : hT =
Siendo las dimensiones del pozo: 0.80 x 1.00 x 2.00 m
Planos PL-1:
Planta y Cortes
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5. COSTOS Y PRESUPUESTOS Relación de cantidad de materiales a emplear en el proyecto RELACIÓN DE INSUMOS PARA INSTALACIONES DE SANEAMIENTO BÁSICO (1 LETRINA) RECURSO
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO
PARCIAL
MANO DE OBRA TOPOGRAFO
hh
0.03
12.80
0.41
OPERARIO
hh
8.00
12.80
102.40
PEON
hh
10.20
10.17
103.73
TOTAL 1
206.54
MATERIALES CLAVOS CON CABEZA GALVANIZADA
kg
1.00
4.00
4.00
CALAMINA GALVANIZADA O FIBRAFORTE PROPILENO
unid
5.00
30.00
150.00
TAPA DE CONCRETO ARMADO PARA LETRINAS
unid
1.00
60.00
60.00
BISAGRAS DE FIERRO 2" X 3"
unid
2.00
3.00
6.00
ROLLIZO DE MADERA (ZONAL)
unid
4.00
10.00
40.00
MADERA NACIONAL PARA ENCOGRADO O CARPINTERIA
pies2
20.00
2.20
44.00
PINTURA ESMALTE SINTETICO
gal
0.13
30.00
3.90
TUBO PVC UF-110-S25X6M
m
6.00
12.00
72.00
TOTAL 2
319.90
0.03
10.00
0.32
EQUIPOS NIVEL TOPOGRAFICO HERRAMIENTAS MANUALES
hm %MO
MIRA TOPOGRAFICA
hm
0.03
3.00
0.10
MOTOSIERRA
hm
0.02
5.60
0.09
PALAS Y PICOS
hm
0.01
2.80
0.02
TOTAL 3
0.53
COSTO TOTAL
586.97
Los precios presentados corresponden a costos en el mercado privado, en el caso de ser proyectos financiados por el estado, tendrán que ser actualizados a Precios Sociales. Sujeto además a la colaboración de los beneficiarios en mano de obra y/o técnica según las posibilidades.
6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Ubicación La letrina ventilada de hoyo seco se ubicará en el exterior de la vivienda, siendo conveniente que la distancia a la misma no sea mayor a cinco metros. Para evitar posibles PÁGINA 5
contaminaciones se recomienda distancias mínimas entre la letrina y las siguientes estructuras:
Tipo de Estructura Cercana
Distancia en metros
Letrina-pozo excavado:
20 m
Letrina-vivienda:
5m
Letrina-linderos de propiedad:
5m
Letrina-tanque de agua sobre suelo:
10 m
Letrina-tanque de agua sobre torre:
8m
Letrina-tubo de agua potable:
3m
El espacio destinado al almacenamiento de las heces será del tipo hoyo, cuando las características del suelo favorezcan su excavación; y del tipo cámara, cuando el nivel de las aguas subterráneas esté elevado, el suelo subyacente es rocoso o el terreno sea de difícil excavación. Así también cuando se requiera, podrá elevarse la boca del hoyo, mediante la formación de un terraplén o mampostería, respetando el mínimo establecido para no contaminar las aguas subterráneas. Las letrinas ventiladas de hoyo seco no podrán ser construidas en áreas pantanosas o fácilmente inundables. Y sí podrán ser construidas en terrenos calcáreos o con presencia de rocas fisuradas, siempre que se tomen las medidas de seguridad del caso. En los lugares donde se proyecte construir letrinas no deberán existir sistemas de extracción de agua para consumo humano en un radio de 30 m alrededor de ellas, y en todos los casos las letrinas deberán ubicarse aguas debajo de cualquier pozo o manantial destinado al abastecimiento de agua para consumo humano, respetando la distancia indicada.
Materiales En lo posible los materiales a utilizarse deben ser materiales locales, que permitan la autoconstrucción por parte de los beneficiarios.
Construcción e instalación de la letrina La letrina se compone de siete elementos: hoyo o pozo, brocal, losa, terraplén, aparato sanitario, caseta y sistema de ventilación.
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Letrina en perspectiva y despiezada
Corte vertical de letrina y pozo
Hoyo o pozo El aporte per cápita de desechos orgánicos depende del método de limpieza anal. Para el proyecto, se dispuso que limpieza sería con papel grueso u hojas, siendo su tasa de acumulación de sólidos de 0.05 - 0.06 m3/hab-año, y el hoyo deberá ser diseñado para una vida útil no mayor a cuatro años, para el diseño se trabajó con los valores máximos. El espacio libre del hoyo deberá ser no de menos 0,50 m., el mismo que servirá para el sellado del hoyo o cámara una vez llena. El hoyo podrá ser circular o cuadrado con un diámetro o lado no menor a 0,80 m ni mayor a 1,5 m. Para este caso, se dispuso que las dimensiones del hoyo sea de 0.80 x 1.00 x 2.00 m, siendo el espacio libre de 0.50 metros, debido que la profundidad útil del pozo es de 1.50 m, y la suma de ambos por recomendación no debe ser mayor a los 2.0 metros. PÁGINA 7
Se asumió que el terreno es estable, no siendo necesario revestir las paredes verticales del hoyo con otros materiales para evitar su desmoronamiento.
Brocal Será construido con mampostería. Se inicia faltando 0.20 m para llegar a la superficie y prolongarse 0.10 m por encima de ella, y tiene la misma geometría que el hoyo y su parte interna debe coincidir con las paredes internas del mismo. El espesor del brocal en concreto o mampostería no deberá ser menor de 0,20 m de los cuales 0,10 m servirán de apoyo a la losa.
Losa o Tapa Será construida de concreto reforzado f’c=175 kg/cm2, siendo capaz de soportar el peso de
la persona y del aparato sanitario. Las dimensiones de la losa debe prolongarse a cada uno de sus lados internos del brocal en, por lo menos, 0.10 m de modo de cubrir con amplitud el íntegro del hoyo. La losa debe poseer una abertura que estará ubicado en su eje central y distanciado no menos de 0.18 m del borde de la losa. Las dimensiones de la abertura serán de 0.17 m de diámetro en su parte más cercana al borde de la pared, 0.12 m de ancho en la más angosta, y la distancia de sus extremos de 0,40 m. En el caso de utilizar aparato sanitario o taza la dimensión del orificio se adecuará al mismo. El caso que se presenta corresponde al tipo de trabajo en conjunto por lo que se construirá en un molde con las dimensiones referidas anteriormente, de manera que se puede lograr una uniformidad entre las letrinas de los pobladores. El nivel de la losa instalada será ubicado a un nivel de no menos de 0,10 m y no más de 0,60 m con respecto al terreno natural, para evitar el acceso de aguas de lluvia.
Detalle de losa.
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Terraplén Una vez instalada la losa se colocará tierra o arcilla alrededor de la losa. Este material deberá ser apisonado y deberá formar un ángulo de 45º con el nivel del suelo. El nivel del terraplén instalado deberá ubicarse a no menos de 0.10 m y no más de 0.60 m con respecto al terreno natural con declive hacia el exterior, para evitar el acceso de aguas de lluvia. Así mismo, la base horizontal del terraplén, exterior a la caseta, no deberá ser menos de 0.10 m y no más de 0.60 m.
Detalle del terraplén y brocal.
Aparato sanitario El aparato sanitario será una taza de cerámica y deberá estar herméticamente unido a la losa para impedir el ingreso de insectos o la salida de malos olores.
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Caseta Las paredes de la caseta deberán permitir la fácil remoción de la losa, debiendo quedar un espacio libre entre el borde de la losa y la pared, de no menos de 0.01 m, este espacio podrá ser sellado con barro o mortero pobre. El alto de la caseta no debe ser menor a 1,90 m y el ancho de la puerta no menor a 0,60 m. La puerta debe ser instalada o estar dotada de un sistema que fuerce automáticamente el cierre de la puerta. El material de construcción empleado serán planchas de fibraforte propileno de 1.20 x 3.00 m. Tanto para las paredes, techos y puerta. Debido a las frecuentes lluvias, el techo tendrá una inclinación mayor al 10% y un voladizo alrededor de la caseta de por lo menos 0,10 m. La iluminación y ventilación al interior de la caseta deberán ser provistas por una ventana situada entre la parte alta superior de la caseta. El área total de la ventana no debe ser mayor a 0,10 m2 y el alto no mayor a 0,15 m. En lo posible, la caseta debe ser fácil de desarmar o transportar, para su aprovechamiento posterior, una vez que el hoyo se haya llenado.
Ventilación Las dimensiones del conducto de ventilación dependen de la temperatura ambiental del lugar. La zona donde se ubica el Alto Naranjillo, tiene temperaturas que fluctúan entre los 15 – 30°C, siendo sus climas templados y cálidos. Para estas características es recomendable un tubo de PVC o similar, con un diámetro no menor a 100 mm. El conducto de ventilación podrá ser fabricado a partir de tuberías de plástico, metal o cualquier otro material resistente a las acciones climáticas, y deberá ubicarse en la cara externa, norte o sur de la caseta, para aprovechar la incidencia de los rayos solares sobre el conducto de ventilación. La parte superior del conducto de ventilación debe prolongarse más de 0,50 m por encima del techo de la caseta, y en el extremo del conducto deberá instalarse una malla metálica o plástica con abertura no mayor a 1,5 mm. El material de la malla debe ser resistente a las condiciones climáticas del lugar.
7. CONCLUSIONES Una de las principales motivaciones para solucionar el tema del saneamiento, y más aún es saneamiento rural es la contaminación y transmisión de enfermedades infecciosas y parasitarias; así como también agentes patógenos a través de la orina o las excretas. Por lo tanto, el proyecto cumple en la instalación de un servicio sanitario adecuado y el buen uso del mismo, previenen y evita la transmisión de enfermedades infecciosas y parasitarias. Un segundo punto a favor de la solución en letrinas, es su bajo costo en relación a otro sistema trabajado en el país. Además, se considera importante trabajar con materiales de la PÁGINA 10
zona y/o de fácil acceso para que los trabajos de operación y mantenimiento puedan cumplirse sin tener que realizar grandes o costosos esfuerzos. La facilidad con la que se puede construir una letrina sanitaria o mejorar las existentes es tal que este proyecto podría complementarse con una capacitación a los pobladores para que en un efecto multiplicador puedan construir más letrinas para la misma localidad u otra cercana. El cambio de paradigma en cuanto a educación sanitaria tendrá que estar acompañado de un programa que refuerce la idea en este nuevo contexto. La idea primordial será que los módulos se utilicen de la mejor forma y que los trabajos de operación y mantenimiento se realicen de manera segura y se garantice la continuidad del proyecto.
8. RECOMENDACIONES Muchas veces no se tienen datos acerca de la situación o la dinámica del territorio donde se está trabajando, por ello es recomendable realizar talleres de participación con la comunidad, de esta forma y concatenando los testimonios de los asistentes podrá tenerse una referencia del comportamiento de la naturaleza en el sitio. Por esta razón, se recomienda realizar mapas parlantes de manera que puedan identificarse las zonas de inundación y las que tienen napa freática alta. Además de generar conciencia en la población acerca de la conservación del entorno y asegurar su participación en el proyecto, en mano de obra por ejemplo. Una de las herramientas que también pueden usarse son los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que bien pueden dar cuenta de las zonas óptimas para la ubicación de las unidades. Ya que se cuentan con parámetros claros de ubicación, la herramienta SIG podría facilitar las cosas. Así como se realizan talleres de participación se deberá realizar talleres acerca del uso, conservación y mantenimiento de las unidades a fin de reforzar lo anterior y dejar en claro los beneficios del proyecto.
9. BIBLIOGRAFÍA FONCODES, PRONASAR, MIMDES, Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (2004). Parámetros de diseño, infraestructura de agua y saneamiento para centros poblados rurales. MIMDES, FONCODES (2012). Informe técnico: Letrinas sanitarias en la localidad de Nuevo Pampa Verde, distrito de San Felipe, provincia de Jaén, región de Cajamarca. UNATSABAR (2003). Especificaciones técnicas el diseño de letrinas ventiladas de hoyo seco. UNATSABAR (2005). Guía de diseño para letrinas de procesos secos.
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