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Alcantarillados
14.1 Sistemas de Alcantarillados
14.1.1 Clasificacin de las Tuberas
14.1.2 Disposicin de la Red del Alcantarillado
14.1.2.1 Sistema Perpendicular sin interceptor
14.1.2.2 Sistema Perpendicular con interceptor
14.1.2.3 Sistema Perpendicular con interceptor y aliviadero
14.1.2.4 Sistema en Abanico
14.1.2.5 Sistema en Bayoneta
14.2 Otros elementos del Alcantarillado
14.2.1 Unin de Colectores
14.2.2 Cmaras de Cada
Qu es un Sistema de Alcantarillado?
Es una serie de tuberas y obras complementarias,necesarias para:
recibir y evacuar las aguas residuales de lapoblacin y
la escorrenta superficial producida por la lluvia.
De no existir estas redes de recoleccin de aguas, sepondra en grave peligro la salud de las personasdebido al riesgo de enfermedades epidemiolgicas y,adems se causaran importantes prdidas materiales.
Origen de las Aguas Residuales
Aguas Residuales Domsticas
Provienen de inodoros, lavaderos, cocinas y otros elementos domsticos
Estn compuestas por:
Slidos suspendidos (materia orgnica biodegradable)
Slidos sedimentables (materia inorgnica)
Nutrientes (nitrgeno y fsforo); y,
Organismos Patgenos
Aguas Residuales Industriales
Se originan de desechos de procesos industriales o manufactureros
Pueden contener:
Adems de los componentes respecto a las aguas domsticas, elementos txicos como: plomo, mercurio, nquel, cobre y otros que requieren ser removidos en vez de ser vertidos al sistema de alcantarillado.
Aguas Lluvias
Provienen de la precipitacin pluvial y debido a su efecto de lavado sobre tejados, calles y suelos, contienen gran cantidad de slidos suspendidos;
En zonas de alta contaminacin atmosfrica, pueden contener algunos metales pesados y otros elementos qumicos.
Sistemas de Alcantarillado
Convencionales Tuberas de grandes dimetros que permiten gran flexibilidad en la operacin del sistema, necesaria debido en muchos casos a la incertidumbre en los parmetros del caudal:
Densidad de poblacin y su estimacin futura
Sistema de mantenimiento adecuado o insuficiente
Que conlleva una mayor exigencia de las normas y por tanto costos mayores.
No convencionales
Sistemas poco flexibles que requieren mayor definicin y control de caudales y mantenimiento intensivo.
Se necesita cultura de la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones que stos pueden tener.
Saneamiento bsico de poblaciones con recursos econmicos limitados,
Clasificacin de los Sistemas de AlcantarilladoSegn el tipo de agua que conducen
Alcantarillado Convencional
Alcantarillado Separado
Alcantarillado Sanitario
Recolecta exclusivamente
aguas residuales domsticas e industriales
Alcantarillado Pluvial
Sistema de evacuacin de la escorrenta superficial
producida por la precipitacin
Alcantarillado no Convencional:Segn el tipo de tecnologa aplicada y en general se limitan a la evacuacin de aguas residuales
Se disea como un alcantarillado convencional, peroteniendo en cuenta reducir dimetros y disminuirdistancias entre pozos al disponer de mejores equiposde mantenimiento.
Alcantarillado Simplificado
Recogen aguas residuales de un pequeo grupo deviviendas (< 1 hectrea) y las conducen a un sistemade alcantarillado convencional.
Alcantarillados Condominiales
Alcantarillado a presin que eliminan los slidos delos efluentes de la vivienda por medio de un tanquereceptor.
El agua es transportada luego a una planta detratamiento o sistema de alcantarillado convencionala travs de tuberas de dimetro pequeo (ejemplo2) que no tienen que seguir un gradiente de energauniforme y que, por tanto, pueden trabajar a presinen algunos tramos.
Alcantarillado sin arrastre de
slidos
Alcantarillado Combinado:Es un alcantarillado que conduce simultneamente aguas residuales (domsticas e industriales) y aguas lluvias
ALGUNAS APRECIACIONES SOBRE EL ALCANTARILLADO
En algunas localidades pequeas, con determinadas condiciones topogrficas, se puede pensar en unsistema de alcantarillado inicial, dejando correr las aguas lluvias por las calzadas de las calles. Esto permiteaplazar la construccin del sistema de alcantarillado pluvial hasta que el problema de las aguas lluvias seade alguna consideracin.
Un alcantarillado combinado, es una solucin econmica inicial desde el punto de vista de la recoleccin,pero no ser una solucin global de saneamiento que incluye planta de tratamiento de aguas residuales, yaque el caudal combinado es variable en cantidad y calidad, lo cual genera prejuicios en los procesos detratamiento; por lo tanto,
Se debe procurar una solucin separada al problema de la conduccin de aguas residuales y aguas lluvias
CLASIFICACIN DE LAS TUBERAS
Lateral o Inicial
Reciben nicamente los desages provenientes de los domicilios
Secundaria
Reciben el caudal de dos o ms tuberas iniciales
Colector Secundario
Recibe el desage de dos o ms tuberas secundarias
Colector Principal
Capta el caudal de dos o ms colectores secundarios
Emisario Final
Conduce todo el caudal de aguas residuales o lluvias a su punto de entrega, que puede ser una planta de tratamiento o un vertimiento a un cuerpo de agua, como un ro, un lago o el mar.
Interceptor
Es un colector colocado paralelamente a un ro o canal.
Disposicin de la Red del Alcantarillado
No existe una regla general para la disposicin de la red del alcantarillado, yaque sta se debe ajustar a las condiciones fsicas de cada poblacin.
A continuacin se presentan algunos esquemas que pueden usarse como guas:
Sistema Perpendicular sin interceptor
Sistema Perpendicular con interceptor
Sistema Perpendicular con interceptor y aliviadero
Sistema en Abanico
Sistema en Bayoneta
Sistema Perpendicular sin interceptor
Es adecuado para un alcantarillado pluvial, ya
que sus aguas pueden verterse a una corriente
superficial en cercanas de la poblacin, sin que
haya riesgos para la salud humana ni deterioro
de la calidad del cuerpo receptor.
15/05/2014 22:13 Disposicin de la Red de Alcantarillado
Sistema Perpendicular con Interceptor
Se utiliza para alcantarillado sanitario.
El interceptor recoge el caudal de aguas residuales de la red y lo transporta a una planta de tratamiento de aguas residuales, o vierte el caudal a la corriente superficial aguas debajo de la poblacin para evitar riesgos contra la salud humana.
15/05/2014 22:13 Disposicin de la Red de Alcantarillado
Sistema Perpendicular con interceptor y Aliviadero
Es adecuado para alcantarillados combinados.
Ya que el aliviadero reduce la carga hidrulica pico, producida en el caso de una precipitacin, que llegara a la planta de tratamiento de aguas residuales.
El caudal excedente de la precipitacin es vertido por medio del aliviadero a la corriente superficial en cercana de la poblacin sin riesgo para la salud humana, debido a la dilucin del caudal de aguas residuales (el caudal de aguas residuales en un alcantarillado combinado es del orden del 3% del caudal total).
15/05/2014 22:13 Disposicin de la red de Alcantarillado
15/05/2014 22:13 Disposicin de la Red deAlcantarillado
OTROS ELEMENTOS DEL ALCANTARILLADO
La red del alcantarillado, adems de los colectores o tuberas, estconstituida por otras estructuras hidrulicas diseadas para permitir elcorrecto funcionamiento del sistema. Entre otras, se puedenmencionar las siguientes:
1. Pozos de inspeccin
2. Cmaras de Cada
3. Aliviaderos frontales o laterales
4. Sifones invertidos
5. Sumideros y rejillas
6. Conexiones domiciliarias
Unin de ColectoresLa unin de tramos de la red del alcantarillado se realiza mediante estructuras denominadas
pozos de unin o pozos de inspeccin
Permiten:
Cambio de direccin en el alineamiento horizontal o vertical
Cambio de dimetro o seccin.
Labores de inspeccin, limpieza y mantenimiento general del sistema
Distancia mxima entre pozos
Depende del tipo de maquinaria utilizada para el mantenimiento del alcantarillado:
Mantenimiento manual: 100 a 120 metros.
Mantenimiento mecnico o hidrulico: 200 metros.
Emisario final: Dado que en el trayecto no puede haber adicin de caudales, la distancia mxima entre pozos: 300 metros.
Cambio de Direccin
Es posible realizar cambios de direccin mediante curvas de gran radio, especialmente en el emisario final, , aprovechando la deflexin mxima permitida entre campana y espigo de tubera
En estos casos deber existir un pozo a la entrada y salida de la curva y los pozos intermedios necesarios, segn la distancia mxima permitida entre ellos y el radio de la curva.
15/05/2014 22:13 Elementos del Alcantarillado: Pozo de Inspeccin
Material de construccin del pozo
En mampostera o concreto, en el sitio o prefabricado, y sus dimensiones estn ya estandarizadas, por lo general.
Formas tpicas de pozos de inspeccin
Elementos de un Pozo de Inspeccin
1. Tapa de Acceso
2. Cilindro
3. Reduccin Cnica
4. Cauela
Tapa de Acceso
Permite el acceso para larealizacin de las labores delimpieza y mantenimientogeneral de las tuberas
Proveer al sistema de unaadecuada ventilacin, para locual tiene varios orificios.
Su dimetro es generalmentede 60 cm. Y puede ser enhierro fundido o concreto.
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
CilindroEs el cuerpo principal del pozo, de una altura variable segn laprofundidad de las tuberas concurrentes.
Espesor de las paredes: 20 cm.
Profundidad: Hasta 4 metros
Dimetro: mnimo de 1,20 m. y depende del dimetro de latubera de salida
Sin embargo debe comprobarse geomtricamente el empalme(unin) de las tuberas y el pozo con el objeto de evitar que setraslapen (se cubran parcialmente) una sobre otra.
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
Reduccin Cnica
Elemento ubicado entre la tapa y elcilindro, que permite la conexinestructural de estos elementos dedimetro diferente.
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
Cauela
Es un canal semicircular en concreto de
3.000 psi, encargado de hacer la
transicin de flujo entre las tuberas
entrantes y el colector saliente, de
acuerdo con el rgimen de flujo en
ellas y las prdidas de energa
ocasionadas por la unin.
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin
Cmaras de Cada
Las Cmaras de Cada sonestructuras utilizadas para realizarla unin de colectores enalcantarillados de alta pendiente,con el objeto de evitar velocidadessuperiores a a la mxima permitiday la posible erosin de la tubera.
En el siguiente ejemplo, lapendiente es demasiado fuerte eimpide as que los colectorespuedan proyectarse paralelamenteal terreno, manteniendoprofundidades mnimas ycumpliendo con la velocidadmxima.
Requerimiento mnimo para empleo de cmara de cada es que existauna diferencia mayor de 0.75 m entre las cotas de batea de lastuberas entrante y saliente (otras normas indican 1,00 m dediferencia).
En este caso, la unin se realiza a travs de una bajante ubicada antesde la llegada al cilindro, cuyos dimetros son:
15/05/2014 22:13 Cmaras de Cada
Detalle de un Pozo de CadaA dicha cmara pueden concurrir uno o varios colectores y en ella se puede hacer un cambio de direccin
15/05/2014 22:13 Cmara de Cada