Sistema de alcantarillado no convencional Introducción El acceso a agua potable y saneamiento es considerado una necesidad fundamental y un derecho de las comunidades. Su impacto favorable en la salud pública y en la economía es bien conocido. En el año 2000, Latinoamérica y el Caribe (LAC) tenían aproximadamente 519 millones de habitantes (391 urbanos y 128 rurales). Se espera que para el año 2025, la población urbana de LAC aumente alrededor de un 50%. Esta situación se convierte en un gran reto r eto para el sector de agua y saneamiento, especialmente para los asentamientos rurales y las zonas informales de las grandes ciudades, donde se concentran los mayores problemas con relación a estos servicios, ya que se estima que más del 50% de la población rural y el 15% de la población urbana carecen de saneamiento adecuado, adecuado, una situación asociada con los altos costos de las tecnologías convencionales. convencionales. Los sistemas no convencionales aparecen como una opción técnica, social y económica que contribuye a mejorar las condiciones de saneamiento para los grupos poblacionales que no dispone de servicio. Los alcantarillados simplificados y los sistemas ASAS (alcantarillado sin arrastre de sólidos), son dos de las opciones colectivas que han mostrado importantes desarrollos en América Latina.
Alcantarillados simplificados Los alcantarillados simplificados son una opción de saneamiento de tipo colectivo que tiene como finalidad remover las excretas y aguas residuales de las viviendas. También se conoce como sistema condominial en Brasil, país donde a principios de la década de los 80, la Compañía de Agua y Saneamiento de Río Grande del Norte (CAERN) en el noreste Brasileño inicia los primeros desarrollos y experiencias con esta tecnología. Conceptualmente Conceptualmente este sistema es similar simi lar a un alcantarillado convencional convencional pero eliminando los criterios de diseño tan conservativos de esta tecnología y considerando más el contexto local para su diseño. Varios enfoques han sido desarrollados de manera independiente para el diseño de alcantarillados simplificados pero el más utilizado es el desarrollado en Brasil, donde las claves del diseño del sistema son:
Trazado: con el propósito de reducir costos, el trazado del sistema se ha desarrollado para que puede instalarse a través de los andenes, o la parte posterior de las viviendas o antejardines. La concepción es considerar el trazado por bloques o grupos de viviendas, acorde con la configuración espacial y arquitectónica de las viviendas. La fi gura 1 muestra el trazado por grupos de viviendas. El diseñador junto con los usuarios del sistema establecen de manera definitiva la forma del trazado, el cual obviamente estará sujeto a la topografía de la zona y la distribución urbanística de las viviendas. Diámetro y profundidad : los sistemas simplificados se ubican a poca profundidad, 40 o 50 cm. como mínimo, debido a que no están sometidos a grandes cargas ya que su trazado se ubica, tal como se menciono anteriormente, por los andenes, la parte posterior de las viviendas o antejardines. El diámetro inicial es de 10 cm como mínimo, valor mucho más bajo que el diámetro de 20 cm para los sistemas convencionales.. La
poca profundidad de la red de alcantarillado y su diámetro pequeño contribuyen al uso de cámaras de inspección pequeñas que pueden iniciarse de 40x40 cm.
Figura 1. Trazado de sistemas simplificados por grupos de viviendas para zonas planeadas y sin planeación. Fuente: Mara, 2000.
Estas propuestas de trazado contribuyen a la reducción de costos instalándose la red por la parte posterior (patios) de las viviendas, evitándose así que soporten el peso de vehículos. La figura 2 muestra que a medida que aumenta la densidad poblacional, los sistemas simplificados son más económicos que los sistemas convencionales y en sitio. En Natal, esta densidad alcanzó un valor de 160 hab/Ha.
Figura 2. Costos de sistemas de alcantarillados convencionales y simplificados (trazado por grupo de viviendas) y sistemas individuales de saneamiento en Natal, Noreste de Brasil. Precios de 1983. Fuente Sinnatamby (1983).
Diseño hidráulico El diseño hidráulico de alcantarillados simplificados no se diferencia conceptualmente de un sistema convencional. El primer elemento a calcular es el caudal máximo a transportarse, el cual depende de los consumos de agua de la población. Sin embargo, para tramos pequeños de red simplificada este caudal puede tomarse igual a 1,5 l/s cuando su valor real es menor a dicho número. Para ciertos casos, este valor mínimo permite que las aguas lluvias recogidas en los techos de las viviendas puedan descargarse a la red de alcantarillados simplificados , pero sólo para tramos cortos. En proyectos grandes, debe buscarse una solución al manejo de las aguas lluvias. Existen dos métodos para el cálculo del gradiente mínimo. Uno de ellos es la velocidad de autolimpieza, la cual se adopta con un valor mínimo de 0,5 m/s. Esta es menor a la de los sistemas convencionales, donde la velocidad del agua fluctúa entre 0,6 y 0,7 m/s,
y se basa en el principio que esta velocidad provoca el arrastre de las partículas que transporta el agua residual. El otro método es el de fuerza tractiva, la cual es la fuerza tangencial ejercida por el flujo de agua por unidad de área mojada. Basándose en los desarrollos en Brasil, un valor de la fuerza tractiva de 1 Pascal (Pa) es adecuado y garantiza el arrastre de las partículas presentes en el agua residual. Los valores mayores inciden fuertemente en el gradiente y por ende pueden contribuir a aumentar los costos, por requerir mayores pendientes y más excavaciones. Cuando en las viviendas se tienen una producción apreciable de grasas y aceites, es importante que estas sean removidas a través de trampas de grasas, previa su descarga a la red de alcantarillado. Esta unidad de trampa de grasas en algunos casos también puede ser utilizada como unidad de atenuación de aguas lluvias, especialmente cuando en las viviendas no hay posibilidad de manejar el agua lluvia de patios y techos de manera independiente. Se recomienda emplear PVC o barro vitrificado para la tubería. En lo posible debe evitarse el uso del concreto simple, ya que ante la presencia de sulfido de hidrógeno (H2S) puede presentarse la formación de ácido sulfúrico ( H2SO4) y corroer la tubería. El uso del PVC, además de evitar la corrosión por su manejo y flexibilidad, permite su rápida instalación y se minimiza la infiltración. Para garantizar una buena labor de operación y mantenimiento (O&M), debe haber una muy buena relación entre la entidad prestadora del servicio y la comunidad servida. Esto asegura el uso correcto del sistema y una buena labor de O&M. Es importante que los deberes y responsabilidades de las partes queden claros antes de la puesta en funcionamiento del sistema.
