Universidad de San Carlos De Guatemala Facultad De Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Área de ERIS Ingeniería Sanitaria 2 Ing. Guillermo Francisco Melini Salguero
Tarea o.! Partes de un sistema de alcantarillado (obras básicas y obras complementarias)
Introducción.
"ara el estudiantes de ingeniero civil es im#ortancia conocer los sistemas de alcantarillados$ o%ras %&sicas las cual son las #artes im#ortantes de sistema como tam%i'n o%ras com#lementarias como (osas s'#ticas$ tram#as de grasa$ candelas ) #o*os de a%sorci+n$ #roveer& un sistema de drena,es sanitario$ esto con el (in de tener un mane,o ) tratamiento de las aguas #luviales ) residuales
Objetos
Objetivo General
-ue el estudiante de ingeniería civil cono*ca los distintos ti#os de sistemas de alcantarillado ) sus elementos.
Objetivos Específicos
Conocer los sistemas de alcantarillado de o%ra %&sica
Conocer los sistemas de alcantarillado de o%ra com#lementaria Esta%lecer los #ar&metros im#ortantes #ara cada ti#o de sistema de alcantarillado ) (actores de utili*aci+n de cada sistema.
ipos de !istemas de "lcantarillado
a red de alcantarillado se considera un servicio %&sico$ sin em%argo la co%ertura de estas redes en las ciudades de #aíses en desarrollo es ín(ima en relaci+n con la co%ertura de las redes de agua #ota%le. Esto genera im#ortantes #ro%lemas sanitarios. Durante muc/o tiem#o$ la #reocu#aci+n de las autoridades munici#ales o de#artamentales esta%a m&s ocu#ada en construir redes de agua #ota%le$ de,ando #ara un (uturo inde(inido la construcci+n de las redes de alcantarillado. 0ctualmente las redes de alcantarillado son un re1uisito #ara a#ro%ar la construcci+n de nuevas ur%ani*aciones en la ma)oría de las naciones. as redes de alcantarillado son estructuras 1ue (uncionan a #resi+n atmos('rica$ #or gravedad. S+lo mu) raramente$ ) #or tramos %reves$ est&n constituidos #or tu%erías 1ue tra%a,an %a,o #resi+n o #or vacío. ormalmente est&n constituidas #or canales de secci+n circular$ oval o com#uesta$ enterrados la ma)oría de las veces %a,o las vías #%licas. Se denomina red de alcantarillado al sistema de estructuras ) tu%erías usadas #ara la evacuaci+n de aguas residuales. Esta agua #ueden ser al%a3ales 4alcantarillado sanitario5$ o aguas de lluvia 4alcantarillado #luvial5 desde el lugar en 1ue se generan /asta el sitio en 1ue se dis#onen o tratan os sistemas de alcantarillado se clasi(ican de acuerdo al ti#o de agua 1ue conducen.
0. 0lcantarillado sanitario6 Es la red generalmente de tu%erías$ a trav's de la cual se de%en evacuar en (orma rida ) segura$ las aguas residuales munici#ales 4domesticas o de esta%lecimiento comercial5 /ace una #lanta de tratamiento ) (inamente a un sitio de vertido donde no causen da3os ni molestias 7. 0lcantarillado #luvial6 Es el sistema 1ue ca#ta ) conduce las aguas de lluvia #ara su dis#osici+n (inal$ 1ue #uede ser in(iltraci+n$ almacenamiento o de#+sitos ) cauces naturales. C. 0lcantarillado Com%inado6 es el sistema 1ue ca#ta ) conduce simult&neamente al 899: las aguas de los sistemas mencionados anteriormente$ #ero 1ue dado su dis#osici+n di(iculta su tratamiento #osterior ) causa seros #ro%lemas de contaminaci+n al verterse a cauces naturales ) #or las restricciones am%ientales se im#osi%ilita su in(iltraci+n
Obras #ásicas Los componentes principales de una red de alcantarillado, descritos en el sendo de circulación del agua, son: "$%"&"'I$$"O !"&I"'IO
%onectores terciarios Son tu%erías de #e1ue3o di&metro 4 8;9 a 2;9 mm de
di&metro interno5 1ue #uede estar colocadas de%a,o de las veredas$ a los cuales se conecta las acometidas domiciliarias
%olector secundario Son las tu%erías 1ue recogen las aguas del terciario ) las
conduce a los colectores #rinci#ales. se sitan enterradas$ en las vías #u%licas
Po*o de visita Son c&maras verticales 1ue #ermiten el acceso a los colectores$ #ara
(acilitar su mantenimiento.
$ínea de %ompulsión Es la tu%ería en #resi+n 1ue se inicia en una estaci+n de
%om%eo ) se conclu)e en otro colector o en la estaci+n de tratamiento.
%O+PO&E&E! E ,&" 'E E "$%"&"'I$$"O P$,-I"$
os com#onentes de una rede alcantarillado son6
%unetas6 as cunetas recogen ) concentran las aguas #luviales de las vías de los
terrenos colindares.
#ocas de ormenta 6 Son estructuras verticales 1ue #ermiten la entrada del agua de
lluvia a los colectores reteniendo #arte im#ortante del material solido trans#ortado.
%olector !ecundario 6 Son las tu%erías 1ue recogen las aguas de lluvia desde las
%ocas de tormenta ) las conducen a los colectores #rinci#ales.
%olector Principal 6 Son tu%erías de gran di&metro$ conductos de secci+n rectangular
o canales a%iertos$ locali*ado generalmente en las #artes mas %a,as de las ciudades$ ) trans#ortan las aguas servidas /asta su destino (inal.
Po*os de Inspección 6 Son c&maras verticales 1ue #ermiten el acceso a los colectores$ #ara (acilitar su mantenimiento.
Po*os de ormentas 6 Estas estructuras se utili*an en ciertos casos$ donde es
necesario laminar las avenidas #roducidas$ generalmente$ #or grandes tormentas.
-ertido inal 6 Son las estructuras destinadas a evitar la erosi+n en los #untos en 1ue
las aguas de lluvia recogidas se vierten en cause naturales de ríos$ arro)os o mares
Obras complementarias Po*os de lámpara o po*os de lu*
Un #o*o de l&m#ara o un #o*o de lu* es un agu,ero construido en una alcantarilla$ ligeramente ma)or 1ue lo indis#ensa%le #ara #oder introducir una l&m#ara en dic/a alcantarilla ) así ins#eccionar la alcantarilla$ o%serv&ndola desde los registros ad)acentes. os #o*os de lu* se usan algunas veces en sustituci+n de los registros 4#o*os de visita5 #ara ins#eccionar los conductos o #ara (ines de ventilaci+n. os #o*os de lu* se de%en construir con tu%ería de 9.29 a 9.!9 m de di&metro. En general$ estos #o*os no son de uso mu) comn en los sistemas de saneamiento$ a causa de su #oca utilidad real. an/ue de lavado
El agua negra arrastra su%stancias ,a%onosas ) grasas$ 1ue ,unto con los s+lidos (orman ca#as en las #aredes del alcantarillado$ 1ue van disminu)endo #aulatinamente su secci+n til.
isten %uenas #endientes ) velocidades$ es siem#re #osi%le la (ormaci+n de o%strucciones. 0dem&s$ con grandes caudales se #egan en la #arte su#erior materias 1ue al %a,ar el nivel del agua$ 1uedan en contacto con el aire$ descom#oni'ndose ) #roduciendo malos olores= esto tam%i'n de%e de evitarlo el lavado. El lavado a)uda (inalmente a la ventilaci+n$ #or cuanto la corriente de agua siem#re arrastra corriente de aire. Entonces$ los tan1ues de lavado$ son de#+sitos de descarga autom&tica 1ue$ en general$ se colocan en los e>tremos de las derivaciones de la red. Su construcci+n es mu) seme,ante a los #o*os de visita$ #ero dis#onen de un si(+n en el (ondo. Mediante una toma de la red de agua #ota%le$ el de#+sito reci%e el caudal de agua necesario #ara su llenado$ el cual es regulado de manera 1ue el tan1ue se llene #or lo menos una ve* al día. Cuando est& lleno$ acta el si(+n ) #roduce una %rusca descarga de agua en la alcantarilla.
"liviadores de descar0a o derivadores de caudal
Cuando se dise3an sistemas mi>tos de alcantarillado$ es necesario ) conveniente e(ectuar descargas #eri+dicas$ con el o%,eto de aliviar a los colectores de los enormes gastos 1ue resultan de las #reci#itaciones #luviales. os #untos m&s convenientes son a1uellos donde los (lu,os ad1uieren #ro#orciones considera%les= donde los cursos de desag?es naturales est&n cerca del sitio de alivio ) su to#ogra(ía #ermita la descarga de agua sin un costo e>cesivo= ) donde la relaci+n de la diluci+n resulte adecuada. El alivio en sí consiste en #ermitir 1ue el e>ceso de agua #or encima del gasto 1ue corres#onde a una determinada diluci+n del lí1uido cloacal con las aguas de lluvia$ sea descargado a cursos naturales$ evitando el encarecimiento del sistema con secciones costosas.
isipadores de ener0ía
El im#acto del (lu,o de entrada en la #ared vertical reduciría la energía 4velocidad ) #resi+n5 a #resencia del dintel direcciona la corriente con %a,a #resi+n /acia las #lata(ormas in(eriores. El movimiento del agua al %a,ar #or la cascada se caracteri*aría #or un escurrimiento con su#er(icie li%re entre #lata(ormas Se (ormarían *onas de v+rtice con aireaci+n del (lu,o. o se dis#one de in(ormaci+n so%re las variaciones re1ueridas en la geometría del #o*o segn sea el (lu,o de a#ro>imaci+n su%crítico o su#ercrítico. a #resencia de la #antalla de im#acto induce a restringir el uso del disi#ador en (unci+n del valor del nmero de Froude del (lu,o de a#ro>imaci+n. @ Toda la in(ormaci+n t'cnica dis#oni%le so%re el uso de las #antallas de im#acto como disi#adores de energía$ se re(ieren al caso en 1ue e>iste control desde aguas a%a,o. @ En el disi#ador de %ande,as$ la #antalla (unciona como estructura de desvío de la direcci+n #rinci#al de (lu,o ) #ierde im#ortancia como elemento com#lementario en el #roceso de disi#aci+n. ubería de ventilación
Es conveniente la ventilaci+n de las alcantarillas #ara evitar la acumulaci+n de gases #eligrosos$ e>#losivos o corrosivos= #ara im#edir la concentraci+n de olores desagrada%les 1ue #odrían esca#ar ) causar molestias$ #ara im#edir la acumulaci+n de &cido sul(/ídrico$ 1ue corroe el concreto ) los metales en las alcantarillas= #ara evitar #resiones #roducidas #or la acci+n del viento en los desag?es$ de%ido a una so%recarga de la alcantarilla.
as alcantarillas conectadas con c/imeneas de ventilaci+n$ #o*os de visita con ta#aderas #er(oradas ) desag?es no o%struidos$ cuentan de ordinario con ventilaci+n su(iciente en los sistemas inde#endientes o com%inados. os colectores de aguas de lluvia #ueden ventilarse #or medio de tragantes o sumideros sin cierre /idr&ulico$ desag?es li%res de o%strucciones ) ta#aderas de registro #er(oradas. o es conveniente ventilar una alcantarilla de sistema com%inado a trav's de los sumideros de la calle$ )a 1ue #or ellos esca#arían olores desagrada%les a la su#er(icie de la calle. Si el colector de aguas negras esta sumergido ) /a) #ocas cone>iones dom'sticas de ventilaci+n$ suele ser necesario esta%lecer algn sistema es#ecial de ventilaci+n. "uede %astar una c/imenea de ventilaci+n cu)a secci+n transversal sea #or lo menos la mitad 1ue la de la secci+n del colector ) con su(iciente altura #ara elevarse #or encima de los te,ados inmediatos. !ifón invertido
os si(ones invertidos se ven con m&s (recuencia en los grandes sistemas de alcantarillado de la ciudad$ #ero de%en ser utili*ados con #recauci+n. Estos /uecos en (orma de U en un tu%o de desag?e est&n #resuri*ados #ara mantener los residuos en movimiento a trav's de la línea. Instalados #ara evitar o%strucciones en la tra)ectoria de una (uga$ #ueden tener sus #ro%lemas. "ara o%tener los me,ores resultados$ una serie de si(ones invertidos #aralelos necesitan ser instalados. Un drena,e de agua de lluvia 1ue (lu)e /acia el si(+n invertido a)udar& a eliminar las #artículas s+lidas a trav's de la línea. Cual1uier gasto /asta el corres#ondiente a la diluci+n (i,ada$ contina en el sistema en el denominado canal negro. El resto se des%orda ) es conducido a lo largo de un canal denominado de alivio o derivador. El #unto %ase del dise3o consiste$ #ues$ en (i,ar la relaci+n de diluci+n$ o sea las veces 1ue es necesario o%tener el gasto negro neto de aguas negras$ me*clado con las aguas de lluvia. 0 #artir de este instante el aliviadero comien*a a (uncionar. a relaci+n de diluci+n variar&$ con el a(oro mínimo del curso rece#tor$ el grado actual de contaminaci+n ) el o>igeno disuelto$ ) de acuerdo a las características del li1uido servido$ tales como s+lidos sus#endidos ) demanda %io1uímica de o>igeno 4D.7.A.5. El (actor econ+mico #rivar&$ en #arte$ en esta relaci+n. os aliviaderos son tam%i'n utili*ados cuando las aguas de un sistema mi>to son tratadas$ dirigi'ndose en este caso el canal negro a la #lanta. Entre la gran variedad de aliviaderos utili*ados #ara estos (ines$ los siguientes /an sido los m&s utili*ados universalmente.
%onclusiones
to donde se recomienda sistemas inde#endientes esto #ara el me,oramiento del tratamiento de las aguas. Cada una cuenta con o%ras %&sicas ) com#lementarias eso en (unci+n de cada sistema ) las necesidades 1ue se tenga.
En las o%ras %&sicas #odemos encontrar colectores$ #o*os de visita$ cone>iones domiciliares ) tragantes si son sistemas de agua #luvial
as o%ras com#lementarias como se indica com#lementan los sistemas de alcantarillado$ entre las cuales #odemos encontrar #o*os de lu*$ tan1ue de lavado$ derivadores de caudal$ disi#adores de ventilaci+n ) si(ones invertidos$ cada uno de estas o%ras va a estar en (unci+n de la necesidad 1ue se tenga en cada #ro)ecto.
%omentario
Es im#ortante tener conocimiento so%re los distintos ti#os de sistemas de alcantarillado$ sus o%ras %&sicas ) com#lementarias las 1ue cada uno contiene$ )a 1ue en la actualidad no se llevan a ca%o de (orma correcta.
#iblio0rafía
Ro,as$ R. 429925. Sistemas de tratamiento de aguas residuales. Gestiòn Integral de Tratamiento de Aguas Residuales$ 1485$ B8;. 0*evedo etto$ . M. 4825. Tecnologías innovadoras ) de %a,o costo utili*adas en los sistemas de alcantarillado. In OPS serie técnica 4ol. 25. A"S.
Ro,as$ R. 429925. Sistemas de tratamiento de aguas residuales. Gestiòn Integral de Tratamiento de Aguas Residuales$ 1485$ B8;.
Tille)$ E. 429885. Compendio de sistemas y tecnologías de saneamiento. E00G.