ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LETRINAS CON ARRASTRE HIDRÁULICO Y LETRINAS DE POZO ANEGADO
Lima, 2005
OPS/CEPIS/05.149 UNATSABAR
Tabla de contenido Página 1. 2. 3. 4.
5. 6.
7.
Objetivo ............................................................................................................... 3 Aplicación ............................................................................................................ 3 Definiciones ......................................................................................................... 3 Consideraciones generales ................................................................................... 4 4.1. Letrina con arrastre hidráulico .................................................................. 4 4.2. Letrina de pozo anegado ........................................................................... 4 Materiales ............................................................................................................. 5 Especificaciones técnicas ..................................................................................... 5 6.1. Letrina con arrastre hidráulico .................................................................. 5 6.1.1. Aparato sanitario ............................................................................ 5 6.1.2. Caseta ............................................................................................. 6 6.1.3. Caja de repartición ............................................... ........................... 7 6.1.4. Pozo y hoyo ................................................... ................................ 8 6.2. Letrina de pozo anegado ........................................................................... 9 6.2.1. Caseta ............................................................................................. 9 6.2.2. Cámara o tanque séptico ................................... ........................... 10 6.2.3. Ventilación ................................................................................... 12 6.3. Tanque séptico ........................................................................................ 12 6.3.1. Ingreso .................................................................... ..................... 12 6.4. Zanja de infiltración ................................................................................ 12 6.5. Pozo de percolación ................................................................................ 14 Bibliografía ........................................................................................................ 15
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Especificaciones técnicas para la construcción de letrinas con arrastre hidráulico y letrinas de pozo anegado 1.
Objetivo
El presente documento establecerá pautas para construcción de letrinas con arrastre hidráulico y letrinas de pozo anegado cuyo efluente está dispuesto en el sitio.
2.
Aplicación
La presente guía se utilizará para letrinas de arrastre hidráulico y letrinas de pozo anegado que se construyan en zonas rurales y urbano-marginales.
3.
Definiciones •
Letrina: Estructura que se construye para disponer las excretas o materia fecal, con la finalidad de proteger la salud de la población y evitar la contaminación del suelo, aire y agua.
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Losa-tapa: Elemento que cubre el hoyo, generalmente removible para permitir la remoción del material degradado y secado.
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Tanque séptico: Cámara impermeable donde las aguas residuales de la vivienda son sometidas a un proceso de sedimentación y los desechos orgánicos a descomposición húmeda.
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Aparato sanitario: Artefacto prefabricado destinado a posicionar y brindar comodidad a la persona durante el acto de defecación.
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Caseta: Ambiente construido con materiales de la zona. Sirve para dar privacidad al usuario.
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Caja repartidora: Dispositivo destinado a derivar los desechos fisiológicos al hoyo en operación.
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Conducto: Tubería destinada a transportar los desechos fisiológicos desde el aparto sanitario hasta el punto de disposición final pasando por la caja repartidora.
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Zanja de infiltración: Excavación larga y angosta realizada en la tierra para acomodar las tuberías de distribución del agua residual sedimentada en el tanque séptico, y para su siguiente infiltración en el suelo permeable.
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Pozo de percolación: Hoyo profundo realizado en la tierra para infiltrar el agua residual sedimentada en el tanque séptico.
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4.
Consideraciones generales
4.1
Letrina con arrastre hidráulico
a) Las letrinas con arrastre hidráulico sólo podrán ser construidas en terrenos cuyas características favorezcan su excavación e infiltración de las aguas empleadas en el arrastre de los desechos fisiológicos. b) Las letrinas con arrastre hidráulico podrán ser construidas en terrenos calcáreos o con presencia de rocas fisuradas, siempre que se tomen la medida de seguridad especificadas en el presente documento. c) En los lugares donde se proyecte construir los pozos de la letrina no deberán existir sistemas de extracción de agua para consumo humano en un radio de 30 metros alrededor de ellas, y en todos los casos las letrinas deberán ubicarse aguas debajo de cualquier pozo o manantial de agua destinada al abastecimiento para consumo humano. 4.2
Letrina de pozo anegado
NOTA: Este tipo de letrina no es muy común que se diseñen y construyan en las zonas rurales, esto se debe al que el mantenimiento de estas letrinas es muy complicado; por tal motivo, se opta generalmente por emplear otro tipo de letrina por su facilidad de instalación y mantenimiento. Se deja a criterio del contratista el empleo o no de este tipo de letrina teniendo siempre en cuenta las características de la zona. A continuación se detalla las especificaciones de construcción. a) La caseta de letrina de pozo anegado se puede construir cerca de la vivienda, si es adecuadamente utilizada; es decir, que la instalación se encuentre limpia e inodora. 3
b) La letrina de pozo anegado contará con un tanque séptico de una capacidad de 1m de volumen como mínimo y estará ubicado debajo de la letrina.
c) Las letrinas de pozo anegado no podrán ser construidas en áreas pantanosas, fácilmente inundables, en suelos impermeables o con presencia de arcillas expansivas. d) El efluente del tanque se debe encaminar a un pozo de infiltración, una zanja de desagüe o a una cloaca. e) Es indispensable eliminar periódicamente los lodos y las natas, por lo que los depósitos deben tener instalada una lapa movible y un acceso apropiado.
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5.
Materiales
En la construcción de letrinas con arrastre hidráulico y letrinas de pozo anegado deben emplearse materiales locales en la mayor medida posible para que permitan al propietario de la vivienda poder construirla.
6.
Especificaciones técnicas
6.1
Letrina con arrastre hidráulico
6.1.1 Aparato sanitario •
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Las tasas y los sellos de agua pueden ser elaborados por los fabricantes o por el personal del proyecto, siguiendo las especificaciones estándares de una variedad de materiales. Las tasas y los sellos más baratos se hacen del mortero del cemento (10-30 milímetros de grueso). Aplicar una fina capa de lechada de cemento y arena en el interior de la tasa para que la superficie interior quede compacta y lisa. La profundidad del sello de agua se mide como la profundidad del agua que tendría que ser quitada de una trampa completamente llenada para permitir el paso del aire. El hoyo de la tasa será aproximadamente de 350 mm, en tanto que la profundad del sello de agua se encontrará entre 20 y 30 mm y el tamaño del pasaje será de 70 mm (esto variará dependiendo del fabricante). Pueden ser de dos formas como se muestra en la siguiente figura:
La tubería o el canal que une la tasa a los hoyos exteriores debe ser no menos de 75 milímetros de ancho y debe ser tan liso y directo como sea posible.
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6.1.2 Caseta
Piso o losa •
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Deberá ser construida con concreto reforzado, que le permita soportar cualquier sobrecarga a que pueda ser sometida por su ubicación en lugares abiertos. El piso o losa debe tener la suficiente resistencia para poder soportar el peso de una persona promedio más el peso del retrete (en caso se empleara). En caso de losas prefabricadas, si son más pequeñas que la superficie de la cubierta interior de la caseta, una superficie impermeable se proporciona normalmente para sellar el área entre la losa y la pared interior de la construcción. Un espacio mínimo de 80 centímetros en la anchura de 1 metro del frente a la parte posterior es normalmente aceptable. La parte superior debe estar por lo menos 150 milímetros sobre el nivel del suelo circundante para prevenir que la lluvia y el agua superficial entren en la letrina. La superficie del piso debe inclinarse suavemente para facilitar su limpieza y para evitar que el agua que quede forme charcos.
Muros •
El material a emplearse en los muros de la caseta va a depender de los materiales con que se cuente en la zona (madera, eternis, etc.).
La letrina puede construirse como unidad libre dentro de la vivienda o se puede unir a esta. •
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El acceso a la caseta podrá hacerse a través de: - La puerta que se abre hacia adentro. - La puerta que se abre hacia fuera, la que aumentará la dimensión de la caseta. La altura de los muros será como mínimo de 1,80 m y un máximo de 2,10 metros.
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2
Debe haber una abertura en los muros de por lo menos 0,15 m , lo que permitirá tener una adecuada ventilación en el interior.
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La abertura de la ventana será de 10 x 20 cm como mínimo.
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La ventana puede encontrarse ubicada de 1 a 2 metros desde la losa.
Techo •
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Los techos de madera serán cubiertos con latas u otro material que ayude a su protección. El techo sobresaldrá 0,30 cm de la puerta de la caseta.
6.1.3 Caja de repartición •
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La caja repartidora será construida de concreto. El fondo de la caja repartidora deberá poseer canaletas semicirculares en forma de “YEE” de 100 mm de ancho y 50 mm de profundidad para la conducción de los desechos líquidos hacia los hoyos. La parte superior de la caja repartidora deberá estar 0,05 m por encima del nivel del terreno para permitir su rápida ubicación.
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6.1.4 Pozo u hoyo •
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Cavar hoyos circulares, estos son más fuertes que los hoyos rectangulares, evitando con esto algún colapso. El material sacado del hoyo excavado debe ser colocado en un lugar seguro para que el riesgo contra accidentes sea reducido. Los materiales comúnmente usados para revestir las paredes de los pozos son: el ladrillo y la piedra, aunque también pueden usarse bloques de concreto con agujeros, para permitir el paso de los líquidos. Cualquier espacio entre el revestimiento y la pared del pozo se deberá rellenar con grava, que se compacta en capas, conforme se construye el revestimiento. En el caso de terrenos calcáreos o con presencia de rocas fisuradas, las paredes verticales del hoyo deberán ser recubiertas y el espacio entre el muro de recubrimiento y el terreno natural debe ser por lo menos de 0,15 m y rellenada con una mezcla de arena gruesa y fina. El fondo del hoyo debe tener una capa de material filtrante de no menos de 0,25 m de espesor. Los 30 cm superiores de ladrillo o mampostería se deben cementar o impermeabilizar completamente, para formar una base firme para la cubierta del pozo, y evitar que el agua de lluvia entre al mismo. El revestimiento del hoyo por debajo del conducto de entrada se construirá con madera resistente a la humedad, ladrillos o bloques de piedra o de concreto asentado con mortero y con aberturas verticales sin rellenar.
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6.2
En zonas en la que existan aguas subterráneas superficiales, conforme se realiza la excavación se puede hundir un cilindro de concreto o de arcilla cocida, estos revestimientos deben hacerse con agujeros en ellos, o con concreto macro poroso. El brocal podrá ser construido con concreto simple o reforzado, ladrillos o bloques de piedra o de concreto asentado con mortero de cemento arena. Debe iniciarse faltando 0,30 m para llegar a la superficie del suelo y acabar al nivel del suelo. El espesor del brocal en concreto o mampostería no deberá ser menor de 0,20 m para permitir el apoyo total de la losa de cubierta. La losa deberá ser de concreto reforzado, que le permitirá soportar cualquier sobrecarga a que pueda ser sometido. Una vez instalada la losa se colocará tierra o arcilla alrededor de la losa. Este material deberá ser apisonado y formar un ángulo de 45º con el nivel del suelo. Si se emplean dos pozos, estos deben ser construidos adyacentes uno al otro, la pared de división entre ellos no será porosa, esto reducirá la posibilidad de que el líquido del hoyo en uso entre en el hoyo que no está en uso.
Letrina de pozo anegado
6.2.1 Caseta Para el piso o losa, muros y techo las especificaciones son similares a las letrinas con arrastre hidráulico.
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6.2.2 Cámara o tanque séptico •
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La construcción de una cámara o tanque séptico usualmente requiere de la asistencia de una persona con experiencia en la construcción. En pequeños tanque sépticos familiares el fondo se construye por lo general de concreto no reforzado, lo bastante grueso para soportar la presión ascendente cuando el tanque séptico se encuentre vació. Las paredes son, por lo general, de ladrillo o bloques de concreto y se deberán enlucirse en el interior con mortero para impermeabilizarlas. Después de la instalación, el tanque deberá llenarse con agua para probar su hermetismo. La cubierta o techo del tanque séptico, formada habitualmente por una o más losas de concreto, deberá tener resistencia suficiente para las cargas que haya de soportar.
Entrada •
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El diámetro del tubo que ingresa al tanque séptico varía de 100 a 150 mm, según el uso que vaya hacerse de la letrina y de los procedimientos que se apliquen para su conservación. El tubo de descarga o caída debe penetrar 75 mm (3") en el agua del depósito o tanque que está lleno, para crear permanentemente el cierre hidráulico.
Salida •
La TEE que se utiliza para la salida será de un diámetro mínimo de 100 mm.
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La TEE que entrará en el líquido estará a 0,40 m del nivel del liquido.
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El tubo de salida debe estar provisto de una brida rompe agua que garantice su sellado. En casos especiales se podrá colocar una pantalla deflectora de espuma para impedir que estas salgan del depósito.
Muro de tabiquería divisorio •
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El pase del líquido a otro compartimiento se da a una altura de 0,80 m a partir del fondo. Dos de las ranuras o pases al otro compartimiento deberán de ser de 3 pulgadas de diámetro, se ubicaran a 150 mm de la pared del tanque y estarán separadas entre ellas en unos 200 mm como mínimo.
Fondo del tanque •
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La pendiente será de 2% orientada hacia el ingreso. El fondo del tanque deberá estar alejado del agua subterránea por lo menos 1,50 metros.
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De haber dos compartimientos, el segundo debe tener la parte inferior horizontal y el primero puede tenerla inclinada hacia la entrada.
6.2.3 Ventilación El diámetro será de 75 mm como mínimo. La abertura de esta tubería en el depósito (tanque) deberá estar lejos de la losa y de las heces que pudieran obstruirla. La abertura exterior deberá estar encima del techo de la caseta y lejos de las puertas y ventanas para evitar olores.
6.3
Tanque séptico
Las especificaciones de construcción son similares a las descritas para la construcción de la cámara para los pozos anegados, en lo que difieren es en el ingreso del tanque. 6.3.1
Ingreso
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Se emplea una TEE de PVC de 100 mm de diámetro, como mínimo.
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La TEE ingresará en el líquido y estará a 0,30 m del nivel del líquido.
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6.4
El tubo de ingreso deberá estar provisto de una brida rompe agua que garantice su sellado.
Zanja de infiltración •
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Cuando se disponga de dos o más zanjas de infiltración en paralelo, se requerirá instalar una o más cajas de distribución de flujos. La caja distribuidora de agua residual sedimentada deberá permitir el reparto de flujo a cada tubería de distribución. Frente a la boca de ingreso del efluente del tanque séptico a la caja de distribución deberá existir una pantalla de atenuación que
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distribuya el flujo en todo lo ancho de la caja. La repartición a cada zanja se podrá obtener por medias cañas vaciadas en la losa de fondo, vertederos, distribuidores de flujo o por otro sistema debidamente justificado que se ubicará después de la pantalla de atenuación. •
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La tubería de distribución está conformada por tubos de PVC, asbesto cemento, mortero cemento-arena u otro material apropiado de 100 mm, 0,30 m de longitud y espaciados entre ellos 10 mm. Alternativamente podrán practicarse en la parte baja de los tubos, perforaciones de 13 mm de diámetro espaciados en 10 mm. En el fondo de la capa de infiltración se acomodará una capa de grava limpia de 0,15 m de espesor, constituida por material con granulometría entre 2,5 a 5,0 cm. Sobre ella se acomodará la tubería de distribución y se la cubrirá totalmente con la misma grava. Encima de la grava gruesa se le colocará una capa de grava fina de 0,10 m de espesor y granulometría de 1,0 a 2,5 cm. Sobre la capa de grava fina, y para evitar alterar la capacidad filtrante de la grava, se colocará papel grueso o una capa de 5 cm de espesor de paja o cualquier otro tipo de material permeable que facilite la evapotranspiración del agua residual aplicada en la zanja de infiltración. Sobre el papel grueso o sobre la capa de paja se colocará el material de relleno hasta alcanzar el nivel natural del suelo. Se debe evitar compactar el material de relleno para no afectar la cama de grava y considerar la formación de un camellón para compensar el hundimiento del terreno causado por el asentamiento natural del mismo. La profundidad de la zanjas deberá estar en función de la topografía del terreno y no deberá ser menor a 0,50 m. El ancho de las zanjas deberán estar en función de la capacidad de infiltración de los terrenos y podrá variar entre un mínimo de 0,40 m a un máximo de 0,90 m. La pendiente mínima de la tubería de distribución será de 1,5‰ y un valor máximo de 3,0‰, pero en ningún caso a de exceder 4,5 ‰.
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6.5
Pozo de percolación •
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Cuando no se encuentre con área suficiente para la construcción de zanjas de infiltración o cuando el suelo sea impermeable dentro del primer metro de profundidad, existiendo después de ella estratos favorables a la infiltración, se podrá usar pozos de percolación. Todo pozo de precolación deberá introducirse por lo menos 2,0 m en la capa filtrante del terreno, y el fondo del pozo deberá quedar por lo menos 2,0 m por encima del nivel freático de las aguas subterráneas. Los pozos de precolación tendrán sus paredes verticales formadas por muros de mampostería compuestas de ladrillos o bloques de piedra o concreto sobre puestos y con juntas laterales libres espaciadas en no más de 10 cm y se rellenará con grava de 2,5 a 5,0 cm de diámetro. El fondo del pozo deberá ser cubierto por una capa de 0,15 m de espesor de grava gruesa de las mismas características que la empleada para rellenar el espacio entre el muro y el terreno natural. El muro de mampostería comprendida entre la superficie del terreno y el tubo de descarga deberá ser construido con ladrillos o bloques de piedra o de condito asentado con mortero de cemento con sus juntas laterales selladas con mortero de cemento. El espacio entre el muro y el terreno natural se rellenará con arcilla o con el suelo natural extraído durante la etapa de excavación. La losa del techo del pozo de infiltración tendrá una tapa de inspección de 0,60 m de diámetro o de 0,60 x 0,60 m por cada lado.
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7.
Bibliografía •
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CEPIS, “Especificaciones técnicas para el diseño de letrinas con arrastre hidráulico” – CD de Información técnica en agua y saneamiento rural, 2003. CEPIS, “Especificaciones técnicas para el diseño de zanjas y pozas de infiltración” – CD de Información técnica en agua y saneamiento rural, 2003.
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“Paso a Paso, Agua, Saneamiento e Higiene”, No. 30 Mayo 1997.
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Jonh Pickford, “Low-Cost Sanitation-A survey of practical experience” Intermediate Technology Publications, 1995. Rojas Vargas, Ricardo, “Guía para la selección y diseño de letrina” – CEPIS 1994. R. Franceys, J. Pickford & R. Reed, “A Guide to the Development of On-site Sanitation” - World Health Organization 1992 Water for the world, “Constructing Privy Shelter – Technical Note No. SAN 1.C.3”. Water for the world, “Constructing Pits for Prives – Technical Note No. SAN 1.C.2”.
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Water for the world, “Constructing Privy Shelter – Technical Note No. SAN 1.C.3”.
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Water for the world, “Constructing Pits for Prives – Technical Note No. SAN 1.C.2”. E.G. Wagner - J.N. Lanoix, “Evacuación de excretas en las zonas rurales y en las pequeñas comunidades” – OMS 1960.
