METODO HIDRAULICOS DE EVALUACION DE EXCRETAS EN LAS ZONAS RURALES Cuando se dispone de agua corriente, los sistemas hidráulicos de recogida y evacuación de excretas son los más adecuados y efcaces tantos en las zonas urbanas como en las rurales. r urales. Las ciudades ciudades disponen disponen normalmen normalmente te de sistemas sistemas de alcantarill alcantarillado ado para la conducción de las aguas residuales, pero en la mayoría de las zonas rurales de todo el mundo no existe a aquellos sistemas y los residuos líquidos se depositan sin más sobre el terreno.
sa situación es !recuente en las zonas suburbanas y conviene, en tal caso caso,, estu estudi diar ar en prim primer er t"rm t"rmin ino o la posi posibi bilid lidad ad de empa empalm lmar ar el desag#e de esas zonas con el sistema de alcantarillado p$blico vecina Los sistemas individuales de evacuación de residuos pueden ser a la larga más costosos y plantean más difcultades que el alcantarillado p$blico. Las autoridades locales deben ser las primeras en ocuparse de que las las inst instal alac acio ione nes s eleg elegid idas as y su cons constr truc ucci ción ón sea sea ente entera rame ment nte e sati satis! s!ac acto tori rias as.. %ensa ensand ndo o en el !utu !uturro cuan cuando do las las zona zonas s est" est"n n plenamente desarrollada y habitada ntre los diversos m"todos de evacuación de los residuos líquidos que pueden pueden utiliz utilizars arse e en las zonas zonas rurale rurales s fgura fguran n las evacu evacuació ación n por dilución en grandes cantidades de agua, el empleo de pozos negros y de pozos de absorción, y el sistema del !oso s"ptico, que se compone de !oso !osos s de sedi sedime ment ntac ació ión n con con uno uno o vari varios os comp compar arti timi mien ento tos s seguidos por terrenos de irrigación en el subsuelo, zan&as de fltración o fltr ltros de aren arena a o de gote goteo o. La elec elecci ción ón entr entre e esto estos s m"to m"todo dos s dependerá sobre todo el grado de efcacia que se desee y el costo. Los !actores locales que in'uyen sobre todo la elección y el tipo de instalación son entre otros, la naturaleza de las !ormación del suelo, la existencia y el nivel de las aguas subterráneas y la dirección de la corriente, la topogra!ía, la proximidad de !uentes de agua potable, la cantidad de aguas residuales y la superfcie de que se dispone para realizar las obras.
Evacuación por dilución Cuando existe grandes cantidades de aguas superfciales, como el mar lagos o ríos caudaloso caudalosos, s, los residuos residuos líquidos líquidos de las viviendas viviendas o delas colectividades pueden verterse en dichas aguas directamente o des des pues pues de un simp simple le trat tratam amie ient nto o en !o !oso so s"ptic s"ptico. o. La tubería de descarga lleva las aguas residuales hasta un punto mucho más ba&o
que el nivel in!erior del agua o el mar , cerca del !ondo de ser posible , para !avorecer la dilución adecuada del líquido residual, más caliente y más ligero, que normalmente subirá y se dispersara en la masa de agua que lo recibe ste sistema de evacuación tiene por ob&eto aprovechar la capacidad natural natural de autodepuració autodepuración n del agua, que se basa principalm principalmente ente en la cantidad de oxígeno en la (olución que exista exista en el agua agua diluyente. se se oxigeno oxigeno reacciona con la materia orgánica de los residuos y la estabiliza por oxidación. (i no ay oxigeno sufciente en al agua receptora o si el volumen de esta dema demasi siad ado o pequ peque) e)o o para para prop propor orci cion onar ar la cant cantid idad ad de oxige xigeno no necesario.se iniciara un proceso de descomposición anaerobia, como consec consecuen uencia cia,, el líquid líquido o se volver volverá á negro negro y pestil pestilent ente e y su !auna !auna ordinaria * en especial los peces , que necesitan oxígeno para vivir + que dará totalmente destruida tros de los riesgos de este sistema de evacuación de las aguas residuale residuales s es la posibilidad posibilidad de que el agua receptor receptora a se contamine contamine con con bact bacter eria ias s pató patóge gena nas s y con con los los huev huevos os y larv larvas as de helm helmin into tos s nocivos, como los de la bilharziasis y algunas distomiasis hepáticas.
El pozo n!ro l pozo pozo negr negro o es esen esenci cial alme ment nte e un pozo pozo cubi cubier erto to en el que que se recog ecogen en dir directa ectame ment nte e las las agu aguas resid esidua uale les s y que que pued pueden en ser ser impermeable o permeable. l pozo negro absorbente se excava, por el contrario, en un suelo permeable pare que la parte liquida de los residuos se infltren en el terreno. Los solidos se acumulan entonces en el pozo y se van cerrando los poros del terreno. Los pozos negros impermeables suelen tener una capacidad de - litros por persona y por un mes. Los pozos negros permeables tienen un diámetros de /0 cm o deba&o de la tubería de entrada y llevan un revestimiento de material superpuesto sin argamasa por deba&o de la tubería de entrada. l pozo debe instalarse, en un plano mas ba&o de agua potable, sea en todo caso , una distancia de 12 metros evitara la contaminación bacteriana del agua. Los pozos negros de tipo permeable deberán instalarse a - metros, de los cimientos de las viviendas
El pozo d "l#ración l pozo pozo de fltr fltrac ació ión n recib ecibe e el e' e'ue uent nte e de las las letr letrin inas as de pozo pozo anegado. %ozos negros y !osos s"pticos y s"pticos y permite que se infltre en le la terreno. (e emplea a veces para la evacuación de residuos de lavaderos, ba)os y cocinas. n este ultimo caso, quizás convenga instalar desgrasadora en la tubería de evacuación de la casa.
una
trampa
l pozo pozo de infl infltra traci ción ón cons consis iste te simp simple leme ment nte e en un hoyo hoyo circu circula larr excavado en el suelo a sufciente pro!undidad para que penetre 1. metros o mas una capa de tierra porosa. (uele tener un diámetro de 1 a 3.2 3.2 metr metros os y una una pro! pro!un undi dida dad d de 3 a 2 metr metros os.. Las Las pared aredes es revestidas con ladrillo o piedra sin mortero por deba&o de la tubería de entrada. l pozo de fltración debe cerrarse con una tapa herm"tica que impida el acceso de los mosquitos y de las moscas, asi como la entrada de las aguas superfciales
l mayor inconveniente de los pozos de fltración es el peligro de que se contamine las aguas subterráneas.
$OSO S%&TICO l !oso s"ptico es el mas $til y satis!actorio de los procedimientos hidráulicos de evacuación de excretas excretas y otros líquidos procedentes de viviendas individuales. l proceso se desarrolla en el interior del !oso s"ptico constituye el 4tratamiento primario5 de los residuos brutos y el que que se e!ec e!ect$ t$a a en la zona zona de evac evacua uaci ción ón es el 4tra 4trata tami mien ento to secundario5
&roc'o' (ioló!ico' •
6ratamiento 6ratamiento primario
7urante un periodo de reposo 1 a 8 dias , los sólidos más densos en el !ondo !ormaron !ango . La mayoría de los solidos ligeros, como la materia de las grasas, permanecen en el !oso, !ormando una especie
de espuma en la superfcie del agua, mientras el e'uente se lleva el resto al sistema de evacuación Los sólidos retenidos en el !oso s"ptico su!ren una descomposición anaerobia, producida por la acción de las bacterias y de los hongos. l resu result ltad ado o más más impo import rtan ante te de ese ese proc proces eso o es una una cons consid ider erab able le reducción en el volumen de sedimento. Cuando Cuando los lodos lodos se descom descompon ponen, en, se produ produce ce gas gas que ascien asciende de consta constante ntemen mente te en !orma !orma de burbu& burbu&as as ala superf superfcie cie.. La capa capa de espuma 'otante puede alcanzar tales dimensiones que su superfcie in!erior llegue hasta la corriente principal de a'uente. l burbu&eo del gas a trav"s del liquido obstaculiza en cierto grado la sedimentación normal de los residuos solidos . esta difcultada puede superarse si se a)ade al pozo s"ptico un segundo compartimiento en que las materias mas ligeras es suspensión que han pasado por el primero encuentren condiciones mas !avorables para la sedimentación. %ara que estos procesos biológicos se desarrollen con efcacia, deberá evitarse la turbu rbulencia y reducirse al mínimo los e!ectos perturbadores de las corrientes agitadas. •
6ratamiento 6ratamiento secundario
ste tratamiento se basa en la oxidación de la materia orgánica por la actividad de las bacterias aerobias. sas bacterias proli!eran en las capas superiores del terreno y en lo lechos de arena o piedra a trav"s de cuyos poros pasan de modo natural el oxígeno del aire.
El)n#o' dl 'i'#)a d pozo '*p#ico La #ra)pa d'n!ra'adora Los resid esiduo uos s líqu líquid idos os proc proced eden ente tes s de gran grande des s coci cocina nas. s. (uel (uelen en contener una gran cantidad de grasa, que puede atravesar el pozo s"ptico &unto con el e'uente y obstruir los poros del medio fltrante en el terreno de evacuación. La tram trampa pa dese deseng ngra rasa sado dora ra es un pequ peque) e)o o tanq tanque ue desp despum umad ador or provisto de una tubería de entrada sumergida y de una tubería de salida que parte cerca del !ondo. (u !uncionamiento se hace cuando la grasa que ingresa se solidique y 'ote 'o te sobre sobre la superf superfcie cie de donde donde se extrae extrae periód periódica icamen mente te para para enterrarla La trampa trampa deseng desengras rasado adora ra para para una una vivien vivienda da con unaso unasola la !amili !amilia a deberea tener la capacidad aproximada aproximada de 110litros. l materi material al de constr construcc ucción ión puede puede ser metal, metal, ladrill ladrillo, o, hormig hormigón, ón, o tubos de hormigón o de arcilla vinitifcada.
La' alcan#arilla dl di"cio La alcantarilla del edifcio es la parte de la ca)ería horizontal del sistema de desague de un edifcio que se extiendo desde un punto exterior situado habitualmente a 1.20 m de la cara interna del muro de cimentación hasta e empalme con el alcantarillado p$blico o la inst instal alac ació ión n indi indivi vidu dual al de evac evacua uaci ción ón de agua aguas s resi residu dual ales es** !oso !oso s"pticos , pozos negros, etc+ %ara la construcción de ese conducto deberán utilizarse tuberías de enchu!e y espiga hechas de hierro !undido, arcilla vitrifcada u otro material duradero. duradero. n todas las &untas de la tubería de desag#e deberá utilizarse un aro de estopa o de yute y material que garantice la impermeabilidad Los requisitos !undamentales que deben observarse en construcción de las alcantarillas de un edifcio son los siguientes.
la
1. 6ama)o minimo de la tubería ría 12cm si se utiliza arcilla vinitrifcada u hormigón9 si se emplea hierro !undido 10cm 3. %endien endiente te minima minima 1: sin embarg embargo, o, una inclinac inclinación ión del 3: es mas venta&osa y debe adoptarse siempre que sea posible 8. La pendiente pendiente de la la alcant alcantarilla arilla 8m inmedi inmediatame atamente nte anteriore anteriores s al !oso no debe pasar del 3: aproximadamente. aproximadamente. ;. 7ebe utilizarse utilizarse tuberías tuberías de hierr hierro o !undido recalca recalcadas das con plomo plomo
2. 6odas las &untas &untas deben ser herm"ticas herm"ticas y en caso necesario estar estar protegidas contra la penetración de las raíces
El dpo'i#o xisten m$ltiples modelos de !osos s"pticos en uso en los diversos países.
o o
Las investigaciones realizadas han demostrado que los !osos s"pt s"ptico icos s de vario varios s comp compar arti timi mien ento tos s dan dan el mism mismo o o me&o me&orr resultado, cuando están bien construidos, que los depósitos de un solo compartimiento de la misma capacidad total. sto es particularmente cierto en los peque)os !osos Como Como se ha ind indicad icado o anter nterio iorrment mente, e, los los e!ec e!ecttos de las las 'uct 'uctua uaci cion ones es del del caud caudal al y las las corr corrie ient ntes es agit agitad adas as son son muy muy per&udiciales para la efcacia de los procesos de la depuración primaria en los peque)os !oso s"pticos de un solo compartimiento
7ispositivo de entrada y de salida o
o
o
n los !osos !osos s"ptic s"pticos os se han utiliz utilizado ado varios varios dispos dispositi itivos vos de entrada y de salida =ecie ecient ntes es inve invest stig igac acio ione nes s expe experi rime ment ntal ales es indic indican an que que el sistema de pantallas o el dispositivo representado en las fguras anteriores son muy satis!actorios, además de sencillos y !áciles de instalar 6iene mucha importancia la pro!undidad a que penetre esos dispositivos en el liquido del deposito, ya que de ellos depende el volumen de los espacios de clarifcación y de acumulación de !angos
>orma del depósito
o
o
o
La !or !orma del del depo deposi sito to tiene iene la impo import rtan anci cia a ya que que ella ella dependerá la velocidad de circulación a traves del mismo, el espesor de la capa de !ango que se acumula y que haya o no esquinas en las que pueda estancarse el liquido l iquido (i el deposito tuviese una pro!undidad demasiado grande con relación a las otras dimensiones , se produciría una corriente directa desde la entrada ala salida, y el periodo de retención se reduciría considerablemente (i por el contrario el deposito tuviese muy poca pro!undidad , el espacio libre de !angos seria demasiado peque)o y la sección transversal $til se reduciría innecesariamente.
mplazamiento del depósito o
o
l !oso s"ptico se debe situar en el lugar mas conv conven enie ient ntem emen ente te para para reci recibi birr las las agua aguas s resi residu dual ales es de la vivienda y enviarla a la instalación de evacuación del e'uente Cuando esta se e!ectua por el procedimiento de la irrigación del subsuelo, la situación del deposito debe ser ta? que se disponga de un terreno de sufciente extencion para la evacuación del e'uente, y para instalarlas tuberías de barro cocido con una pendiente suave y a una pro!undid que no exceda de @2cm en ning$n punto.
Construcción del depósito o
o
o
Los !oso s"pticos pertenecen a un tipo de obras que requieren para su realización el concurso y la vigilancia directos de un ingeniero o al menos de un maestro de obras competente Los Los depó depósi sito tos s se cons constr truy uyen en ordi ordina nari riam amen ente te de horm hormig igón ón,, material que o!rece toda garantía y la cubierta del depósito tamb tambi" i"n n con con horm hormig igón ón,, mien mientr tras as que que las las par paredes edes son son de ladrillos, piedras o bloques de cemento recibido con mortero. Los !oso s"pticos de hormigón se pueden !abricar de una sola pieza o partes en un taller central y montarse rápidamente en el lugar elegido.
$unciona)in#o + con'rvación dl ,o'o '*p#ico o
o
Como se ha indicado anteriormente , antes de poner servicio un !oso septico reci"n construido se debe llenar de agua hasta el orifcio de salida sembrarse con varios * de 2 a + cubos de !ang !ango o acti activo vo * o de esti esti"r "rco coll en desc descom ompo posi sici ción ón sufc sufcie ient nte e avanzada para que despida olor a amoniaco+ Aunque los modelos que se recomiendan si ha previsto para que la extracción del !ango se e!ectu" cada dos a)os a mas, el deposito se debe inspeccionar cada 13 o 1 meses cuando se trat trate e de inst instal alac acio ione nes s dom" dom"st stic icas as y cada cada - mese meses s en las las escuelas y otros establecimientos p$blicos
La inspección tiene por ob&eto determinarB a. La distancia distancia desde desde el !ondo !ondo de la espuma espuma al extremo extremo in!erior in!erior del tubo de salida * espacio libre de espuma+ b. l espes espesor or de la cap capa de !ang !ango o acum acumul ulad ada a en el !ond !ondo o del del tanque o
o
o
o
%uest uesto o que que los los !oso !osos s s"pt s"ptico icos s para para !unc !uncio iona narr debi debida dame ment nte e requi equier eren en un exame xamen n minu minuci cios oso o y regul egular ar,, conv convie iene ne que que algunas personas de la colectividad rural aprenda la !orma de conservarlos y repararlos. Las autoridades sanitarias locales deben !omentar la creación de 4 cooperativas5 o la organización de empresas privadas que se encarguen de los traba&os de conservación 7ichas autoridades deben estimular el inter"s de la población por las cuestiones relativas a la construcción y conservación de !oso s"pticos, y estar en condiciones de prestar asesoramiento a las personas interesadas.
EVACUACION EVACUACION DEL E$LUENTE n las zonas rurales y en las peque)as comunidades, los m"todos de que se dispon disponen en para el tratami tratamient ento o y la evacuac evacuación ión del e'uent e'uente e suelen reducirse a los siguientesB a. b. c. d. e. !.
7ilución %ozos ozos de de fltra fltració ción n rriga rrigació ción n del subsue subsuelo lo Dan& Dan&as as de flt fltra raci ción ón >iltr iltros os de de aren arena a >iltr iltros os de gote goteo o
A!ín !ín de selec elecci cion onar ar el m"t m"todo odo más adec adecu uado ado para ara cad cada caso aso parti particu cula larr es nece necesa sari rio o dete determ rmin inar ar la natu natura rale leza za del del terr terren eno, o, la pro pro!und !undid idad ad de la cap capa de agu aguas subte ubterrrán ráneas eas, el grad grado o de permeabilidad del suelo, la proximidad de pozos y otros manantiales de agua potable, el volumen y la velocidad de circulación del agua superfcial disponible para la dilución *ya sean ríos, estanques u otros cursos de agua+
Evacuación por irri!ación dl 'u('ulo ste es el m"todo más !recuente se usa, consiste sencillamente en dispersar el e'uente del depósito en la capa superior del terreno por medio de tuberías con &untas abiertas, colocadas en zan&as cubiertas
de tierra. 7e este modo el e'uente se purifca por la acción de las bacterias aerobias saproftas que existen en el suelo y se infltra por el terreno. s evidente que este procedimiento no se puede utilizar si el subsuelo no es poroso, si el nivel de las aguas subterráneas está a menos de 1.3 m de la superfcie, o si existe peligro de contaminación de los mana manant ntia iale les s de agua agua pota potabl ble e *e&e *e&emp mplo lo,, en los los terre terreno nos s cali calizo zos s fsurados+.
Con'#rucción + #razado d la zona d vacuación Ca-a Ca-a d di'#ri(u di'#ri(ució ción. n. es una cámara que tiene por ob&eto dist distri ribu buir ir el e' e'ue uent nte e de mane manera ra uni! uni!or orme me por por el terr terren eno o de evacuación subterránea, mediante las tuberías de desag#e.
&ozo' d "l#ración (eg$n el trazado de las zan&as, conviene construir uno o varios pozos de fltración al fnal de las tuberías de absorción, que servirán para recog recoger er el exces exceso o del e'uent e'uente e y proba probable blemen mente te para !acilit !acilitar ar la ventilación de las zan&as a trav"s del sistema de tuberías. l ultimo metros y medio de zan&a que procede al pozo de fltración se debe rellenar de arcilla bien apisonada a fn de interceptar la corriente de agua agua residua residuall que discur discurre re por el !ondo !ondo de la zan&a zan&a y evitar evitar así la erosión.
Si,on' do'i"cador' do'i"cador' La importancia que tiene la penetración del aire en los poros del subs subsue uelo lo.. A fn de per permiti mitirr que que el suel suelo o se regen egener ere e entr entre e las las desc descar arga gas s suce sucesi siva vas s del del e' e'ue uent nte e y de obte obtene nerr una una dist distri ribu bució ción n uni!or uni!orme me del mismo mismo por todo todo el sistem sistema a de evacu evacuació ación, n, convie conviene ne instalar una cámara de dosifcación provista de un si!ón automático. Las cámara de dosifcación suelen instalarse a la salida de los !osos s"pticos y reciben el e'uente que se acumula en ellas durante un peri period odo o de 3 o 8 horas oras ant ante de des descar cargarl garlo o en el terr erreno eno de evacuación. La capacidad de descarga del si!ón debe ser in!erior a la capacidad de la tubería de evacuación que va desde el si!ón hasta el terreno de irrigación del subsuelo Los si!ones dosifcadores son particularmente $tiles en los sistemas que llevan zan&as de arena fltrante y fltros de arena y de goteo
Zan-a' d arna "l#ran# Las zan&as de arena fltrante pueden construirse en suelos compactos e impermeables *suelos arcillosos+. Las Las zan& zan&as as de aren arena a fltr fltran ante te suel suelen en prod produc ucir ir un e' e'ue uent nte e muy muy purifcado que se puede verter en acequias abiertas o en los ríos. Cuando el rio en que vierta el e'uente se utilice como !uente de agua potable, le e'uente deberá tratarse con cloro. cl oro.
$il#ro d arna Los fltros de arena subterráneos Los fltros de arena subterráneos se basan en el mismo principio que las zan&as de arena fltrante, y 4constituyen el máximo incremento artifcial de la capacidad de fltración del subsuelo5 Cuan Cuando do se trat trata a de gran grande des s inst instal alac acio ione nes, s, los los fltr fltros os de aren arena a subterráneos suelen ser más baratos que las zan&as de arena fltrante y deben pre!erirse a estas $ltimas cuando hay que instalar si!ones dosi dosif fcad cadores ores.. Los si!on i!ones es tien tienen en la ven venta&a a&a de permi ermiti tirr una dosifcación adecuada y de conceder a la arena fltrante un largo periodo de reposo. reposo. Los fltros de arena subterráneos, lo mismo que las zan&as de arena fltrante, se pueden construir en la mayoría de las regiones rurales del mundo. Ena vez instalados, no requieren labor de conservación, sin embargo, por no ser accesible, si alguna vez llegan a obstruirse es preciso construir otros nuevos. >iltros de arena descubiertos n las las regio egione nes s en las las que que el nive nivell de las las agua aguas s subt subter errá ráne neas as perman permanece ecen n const constant anteme emente nte pró próximo ximo a la superf superfcie cie del suelo, suelo, o donde la naturaleza del subsuelo* por e&emplo, los terrenos rocosos+ es des!avorable para la construcción de los sistemas de evacuación hast hasta a ahor ahora a desc descri rito tos, s, se pued puede e recur ecurri rirr a los los fltr fltros os de aren arena a descubiertos. Los >iltros de arena están descubiertos la mayoría de veces , sin emba embarrgo para para impe impedi dirr los los malo malos s olor olores es y otra otras s mole molest stia ias s que que producen producen cuando cuando su !uncionam !uncionamiento iento es de!ectu de!ectuoso oso , para evitar evitar la
congelación de las aguas en los climas !ríos, pueden ser necesarios cubrir los lechos de arena con una capa de tierra de 12 cm. l gran inconveniente de estos fltros que requieren una considerable atención. >iltros de goteo 6ambi"n 6ambi"n llamados fltros de instilación, se utiliza para el tratamiento secundario del e'uente de los !osos s"pticos en las regiones que disponen de mayores recursos económicos ste m"todo el e'uente pasa lenta e intermitentemente a trav"s de una una grue gruesa sa capa capa de pied piedra ra mach machac acad ada. a. Co? Co? metá metáli lico co,, list liston ones es entrecruzados o incluso hace de ramas desho&adas. La pro!undidad de los lechos por goteo suele ser de 3 a 8 metros. F las piedras tener !orma angulosa y superfcies ásperas. n tales fltros, el aire debe circul circular ar libreme libremente nte para para manten mantener er la 'o 'ora ra zoogl zoogleic eica a que proli proli!er !era a sobre las piedras en presencia de oxígeno. n lo peque)os fltros de goteo, la distribución del e'uente del !oso s"pti "ptico co el lech lecho o se reali ealiz za por por medi medio o de dist distri ribu buid ido ores f&os &os alimen alimenta tados dos interm intermite itente ntemen mente te por una ca&a ca&a bascul basculant ante e o por un si!ón dosifcador. Los fltros de goteo deben ser de hormigón u otro material adecuado y est estar situ situad ados os por por lo meno menos s a ;2 metr metros os de dist distan anci cia a de las las viviendas. 6ales fltros suelen estar descubiertos y pueden producir malo malos s olor olores es.. Ademá demás s en ello ellos s se cria crian n gran grande des s cant cantid idad ades es de peque) peque)as as moscas moscas parecid parecidas as a las polillas polillas del genero genero Psychoda. (e puede combatir descargando sobre el fltro durante un momento una gran cantidad de aguas residuales , con lo que se produce
