OP REVISTA DEL COLEGIO DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS

N31AO 1995

SANEAMIENTO, I

0. Las redes unitarias de saneamiento: Criterios de diseo y control

Miguel Salaverria Monfort*

Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Responsable del rea Hidrulica de IKAUR, Ingenieros y Arquitectos.

INTRODUCCINREDES UNITARIAS-REDES SEPARATIVASCOLECTORES UNITARIOS URBANOSDISEO DE REDES UNITARIASTANQUES DE TORMENTATIPOLOGA DE TANQUES DE TORMENTAEQUIPAMIENTO DE LOS TANQUES DE TORMENTAMODELIZACIN DE LA RED

Descriptores: Colectores unitarios, Tanques de tormenta, Modelizacin de una red, Diseo hidrulico

Introduccin

Es por todos conocido que la ltima dcada del siglo XX y la primera del XXI sern las dcadas del saneamiento en el Estado espaol. Por un lado, por las necesidades medioambientales que se generan con el aumento del nivel de vida, y por otro, la normativa de la Unin Europea hace que estemos en pleno desarrollo de importantes planes de saneamiento y depuracin de las aguas residuales que producimos.

Estos planes suponen, como norma general, la construccin de diversos colectores-interceptores hasta las estaciones de depuracin que evitan los actuales vertidos directos a los cauces o litoral, junto con las estaciones de depuracin y emisarios submarinos, con el fin de conseguir una calidad de vertido compatible con la calidad final prevista en el medio receptor.

En muchos planes y proyectos de saneamiento existe un tercer elemento a tener en cuenta que puede llegar a tener una importancia econmica similar a la del propio interceptor. Nos estamos refiriendo a la remodelacin de las redes internas de saneamiento para poder conducir los vertidos de forma adecuada en cantidad y calidad hasta el propio interceptor.

Por lo tanto, un proyecto global de saneamiento tiene como elementos fundamentales los siguientes:

Remodelacin de la red actual de saneamiento.

Interceptor.

Estacin de depuracin.

Vertido al medio receptor.

En este artculo nos vamos a centrar en el primer y segundo puntos, en la relacin entre ellos y con el diseo de la estacin de depuracin, pero sin olvidar una mxima de todo plan de saneamiento, que consiste en que la contaminacin vertida por la totalidad del sistema sea mnima.

Es decir, que no slo es necesario que la estacin de depuracin funcione dentro de los lmites establecidos, sino que el resto de elementos, tales como tanques, aliviaderos de tormentas o vertidos de redes de pluviales separativas, produzca tambin una contaminacin mnima y asimilable por el medio receptor.

Redes unitarias-redes separativas

A la hora de realizar un plan de saneamiento, y sobre todo cuando se estudia la remodelacin de las redes existentes o se planifican redes nuevas, el gran dilema que siempre se plantea es si el esquema debe ser unitario o separativo. Es una discusin que sigue estando abierta, y as, en el ltimo IFAT (mayo de 1993; Munich) se realizaron unas jornadas tcnicas sobre este tema. En dichas jornadas, en las que participaron especialistas alemanes, holandeses e ingleses, se discutan las ventajas e inconvenientes de ambos sistemas. As, a modo de ejemplo, en una ciudad alemana de unos 100.000 habitantes tardaron ms de dos aos en conseguir una red separativa; y preguntado al responsable del proyecto si hara de nuevo una red separativa, su respuesta fue un claro no.

En principio parece que la red separativa tiene ventajas:

Slo se transporta el caudal de agua residual hasta la depuradora, lo que disminuye dimetros.

La depuradora trabaja con unas variaciones de cargas contaminantes mnimas.

El volumen de tratamiento es mnimo.

Ahora bien, a pesar de todas estas ventajas, que desde luego tiene el sistema separativo, existen tambin inconvenientes:

El control de vertido debe ser mucho mayor para evitar que existan acometidas mal realizadas. Nuestra experiencia es que muchas redes separativas tienen siempre acometidas de pluviales en la red de aguas residuales, y al revs.

La redes pluviales pueden producir importantes contaminaciones, sobre todo durante las primeras lluvias. As, en la tabla 1 se presentan unos valores caractersticos de un vertido de aguas pluviales en un cauce en comparacin con los vertidos de agua residual con y sin depuracin.

Se puede comprobar que la contaminacin se centra en una gran concentracin de slidos en suspensin, demanda qumica de oxgeno (DQO) y trazas de metales pesados.

Esta contaminacin suele ser de corta duracin, pero en algunos parmetros varias veces superior al vertido de la propia estacin de depuracin y del orden de un vertido directo residual sin depurar.

Adems este efecto es notorio durante las tormentas estivales, cuando por los cauces naturales discurren los caudales de estiaje. La relacin de caudales que puede existir entre el vertido y el estiaje del cauce receptor marca la capacidad de recepcin de dicho vertido por el medio natural.

La tendencia mundial en este sentido pasa por que dicha agua pluvial sufra una decantacin antes de su vertido, lo que trae consigo la necesidad de eliminacin de fangos.

El coste del sistema separativo es, como norma general, superior al del sistema unitario, ya que obliga en muchas zonas a doblar los metros lineales de colectores a colocar.

Y como se ha comentado, la posibilidad de realizar un verdadero sistema separativo en una zona ya construida es muy difcil, muy caro y con resultados raramente eficientes, ya que existen numerosos tejados y patios interiores de viviendas para cuya separacin es necesario actuar en los interiores de las propias viviendas, lo que resulta muchas veces inabordable. Adems, si nos fijamos en un centro urbano, la superficie de tejados y patios suele ser muy superior a la de viales, por lo que, desde el punto de vista de funcionamiento de la red de alcantarillado, muy pocas ventajas se obtienen separando las aguas pluviales de los viales si no se acta en los tejados y patios interiores.

Por tanto, la posibilidad de mantener un sistema de colectores urbanos unitarios es una opcin real y muchas veces la nica que puede ser acometida dentro de una economa global de la solucin.

En este artculo nos vamos a centrar en el estudio de los colectores unitarios urbanos, su diseo y sus sistemas de regulacin y la problemtica que plantea.

Colectores unitarios urbanos

De acuerdo con lo comentado anteriormente, los colectores unitarios urbanos reciben por un lado las aguas residuales urbanas y por otro las aguas pluviales que se producen con las escorrentas tambin urbanas.

El primer concepto que es necesario indicar es el carcter urbano de las aguas pluviales. Una de las razones de ms peso que puede llevarnos a la decisin de escoger un sistema unitario se basa en la carga contaminante que vierte una red de pluviales de tipo separativo, tal y como se ha visto anteriormente. Esta carga contaminante se produce slo en las cuencas urbanas. En la tabla 2 se presentan los valores medios encontrados en una cuenca urbana y en una cuenca de caractersticas rurales.

De acuerdo con dicha tabla, la carga pluvial de cuencas rurales es similar o inferior al vertido de una estacin de depuracin, y por lo tanto nunca conviene llevar este tipo de agua pluvial hacia la estacin de depuracin.

Por consiguiente, al hablar de un sistema unitario urbano suponemos que se han separado las cuencas extraurbanas conducindolas directamente a los cauces. Segn ello, este sistema de colectores requiere siempre una separacin en las redes de pluviales, dejando siempre fuera de la red urbana el drenaje extraurbano.

La caracterstica ms importante de este sistema de colectores est en la variacin de caudal. Existir un caudal en tiempo seco que ser, normalmente, muy inferior al caudal en tiempo de lluvia.

Segn datos del Pas Vasco, y teniendo en cuenta que nos referimos a una zona muy lluviosa, con precipitaciones medias superiores a los 1.000 mm al ao, el nmero de horas de lluvia es del orden del 8% de la totalidad de horas anuales.

Adems, por modelizaciones efectuadas en nuestra ingeniera, una red de saneamiento para una poblacin del orden de 50.000 habitantes se vaca en un perodo de una hora despus de finalizada la lluvia.

Por lo tanto, y partiendo del orden de 200 eventos lluviosos que producen escorrenta al ao, el porcentaje de horas en que existe variacin de caudal respecto al tiempo seco se limita al 10% de las horas anuales.

De acuerdo con ello, una estacin de depuracin, suponiendo valores medios hiperanuales, recibir el caudal en tiempo seco durante el 90% de las horas anuales. Durante el otro 10% de las horas el caudal variar en funcin de la intensidad y duracin del fenmeno lluvioso.

Este dato es aplicable a una zona de alta precipitacin como es la cuenca Norte del Pas Vasco. En otras zonas ms secas del Estado espaol el nmero de horas de tiempo seco ser superior.

Otra caracterstica de este tipo de colectores est producida por la propia variacin de caudal. Normalmente, sobre todo en colectores con pendientes inferiores al 1%, el caudal mnimo en tiempo seco no consigue pasar el umbral de autolimpieza, producindose sedimentaciones en los tubos. Las variaciones diurnas de estos caudales en tiempo seco producen una autolimpieza pero no impiden que sigan existiendo sedimentos.

Cuando se produce una verdadera autolimpieza es con el comienzo de un episodio lluvioso. El calado aumenta rpidamente, aumentando paralelamente la velocidad, lo que permite arrastrar las partculas depositadas en los tubos.

Adems, estas primeras lluvias llevan implcitas una fuerte contaminacin, debido al lavado de viales y tejados que se produce, lo que supone, teniendo en cuenta el proceso de lavado de tubos, una muy fuerte contaminacin inicial (Fig.1).

Fig. 1. Contaminacin producida por las primeras lluvias.

Por tanto, es necesario que estas primeras lluvias sean siempre llevadas a la estacin de depuracin y nunca sean vertidas a un cauce receptor.

Diseo de redes unitarias

La redes unitarias tienen unas caractersticas de diseo comunes a cualquier red de colectores, pero presentan algunos elementos de inters caractersticos de este tipo de redes, como son la regulacin de caudal, tanques de tormenta y tanques de tormenta en estaciones de bombeo. A continuacin vamos a realizar una revisin general a los diseos de este tipo de redes.

Los caudales mximos de diseo dependen de si el colector est aguas arriba o aguas abajo de una estructura de regulacin y alivio. Aguas arriba de esta estructura su diseo vendr condicionado por el caudal en tiempo seco (en general pequeo) ms el caudal de lluvia producido en la cuenca urbana.

En general, en el norte de Espaa la lluvia de proyecto se asocia a un perodo de retorno de 10 aos y se calcula para que las tuberas no entren en carga. Ahora bien, desde el mes de abril de 1993 existe un primer proyecto de norma europea EN-752-Parte 4 que fija, segn la zona de que se trate, los perodos de retorno que aparecen en la tabla 3.

Por lo tanto, esta norma nos fija un criterio para el clculo de la red sin entrar en carga las tuberas, pero obliga tambin a calcular la capacidad de la red puesta en carga pero sin inundar la urbanizacin. Indudablemente, esto en principio slo se puede realizar aplicando modelos matemticos de simulacin de redes. Es decir, la norma induce a la aplicacin de estos modelos para el diseo de los colectores a caudales mximos.

En cuanto al caudal de aguas negras, en general viene definido por una dotacin por habitante y da. Dado que este concepto se va a usar posteriormente, conviene profundizar en l.

Hoy da en Espaa no parece existir un concepto claro a este respecto y cada Administracin u organismo competente impone su criterio. En la tabla 4 se exponen diversos valores empleados en el norte de Espaa y, de acuerdo con la norma EN-752-Parte 4, en otros pases europeos.

Como se puede apreciar, parece que los valores lgicos de dotacin estn en 150 litros por habitante y da para los caudales actuales y entre 200 y 250 para el futuro. Valores superiores, si bien no suelen influir en el diseo de los colectores antes de las estructuras de control y alivio, tienen importancia para el diseo de las estructuras de control, interceptores situados aguas abajo y de la propia EDAR (estacin depuradora de aguas residuales), ya que pueden aumentar los caudales de diseo de dichos elementos de manera innecesaria.

Aparte del caudal pluvial y el caudal residual urbano, es necesario contabilizar el caudal industrial y el caudal de infiltracin, si bien en este artculo no vamos a entrar en ellos.

Por lo tanto, hemos visto el diseo de colectores para caudales mximos, pero conviene realizar otras dos comprobaciones antes de aceptar dicho diseo. Nos estamos refiriendo a la comprobacin de autolimpieza y al estudio de corrosin por sulfhdrico, sobre todo si trabajamos con tuberas de hormign.

Sobre las condiciones de autolimpieza de colectores existe bastante bibliografa, pero en este artculo nos vamos a centrar en analizar tres referencias. En primer lugar est el proyecto de

norma europea EN-752, titulada Red de saneamiento exterior a los edificios, en su parte 4, dedicada a la concepcin hidrulica y medioambiental de los colectores. Dicha norma marca un criterio para colectores de dimetro nominal igual o inferior a 300 mm, pero para colectores mayores indica que sern las administraciones locales las que indiquen el criterio.

En segundo lugar conviene citar el criterio americano recogido en el manual del ASCE n 60. En dicha publicacin se propone una frmula de autolimpieza (frmula de Shields) que depende del tamao de la partcula y del tipo de material (arena o arcilla). Esta frmula, que calcula cul es la velocidad mnima que transporta a seccin llena una partcula de ciertas caractersticas, puede ser aplicada posteriormente a cualquier grado de llenado de la tubera mediante unas tablas de conversin.

En tercer lugar conviene citar la norma ATV-110 alemana. Los alemanes proponen una velocidad mnima en funcin del esfuerzo rasante que es capaz de realizar el agua para arrastrar las partculas slidas y definen una velocidad crtica en funcin del calado que como mnimo debe llevar el agua para cumplir la condicin de autolimpieza.

En la tabla 5 se indica la velocidad crtica correspondiente a un calado igual al 50% del dimetro de la tubera.

Si queremos emplear este clculo para diferentes grados de llenado de la tubera es necesario multiplicar la velocidad crtica al 50% por un coeficiente que presenta los valores que aparecen en la tabla 6.

Segn experiencias propias, la frmula de la ATV-110 es ms restrictiva que la del manual del ASCE n 60, y adems, datos concretos obtenidos en la EDAR de Azpeitia (Gipuzkoa), en donde la contaminacin de llegada producida por la primera lluvia es muy importante, nos hacen pensar que la frmula de Shields no produce el efecto deseado.

En cuanto al estudio de corrosin por sulfhdrico, podemos indicar que depende del caudal mnimo, temperatura del agua residual y pendiente del colector. En este artculo no vamos a entrar en detalles del clculo para evaluar la posible generacin de sulfhdrico, si bien conviene comentar que aplicando la frmula de Shields para el clculo de autolimpieza y la ecuacin de Pomeroy-Parkhurst para predecir los niveles de sulfhdrico, se dan casos en que, cumpliendo la condicin de autolimpieza, se detectan importantes niveles de sulfhdrico. Esto no sucede empleando la metodologa alemana para el clculo de autolimpieza, que asegura bajos niveles de sulfhdrico en las tuberas para las temperaturas de agua residual del norte de Espaa.

Tanques de tormenta

El diseo de los sistemas unitarios urbanos implica colocar intercaladas en la red unas estructuras de control que limitan el caudal de paso hacia la estacin de depuracin vertiendo por medio de un aliviadero el sobrante de agua al medio receptor. Estas estructuras se denominan aliviaderos cuando no tienen capacidad de almacenamiento, y tanques de tormenta cuando pueden almacenar agua del sistema unitario.

Los aliviaderos de tormentas, al no tener ninguna capacidad de almacenamiento, no son capaces de controlar la contaminacin que se produce con las primeras lluvias, contaminando de forma importante el medio receptor, salvo que el caudal de paso hacia la estacin de depuracin sea muy importante, lo que es claramente irrentable.

Por lo tanto, los aliviaderos de tormenta son, en nuestra opinin, unas estructuras que pueden producir importante contaminacin en el medio receptor, por lo que, salvo casos excepcionales, no deberan colocarse en los sistemas unitarios urbanos, debiendo tener un volumen de retencin y convirtindose as en lo que hemos denominado tanques de tormenta en este artculo.

Una vez aclarado este concepto, nos vamos a centrar en el diseo de los tanques de tormenta.

En primer lugar debemos hablar de su implantacin. Los tanques de tormenta deberan colocarse siempre en paralelo. Es decir, que no es aconsejable mezclar aguas que han pasado por un tanque de tormenta con aguas unitarias no controladas.

En la figura 2 se indican dos posibles emplazamientos de tanques de tormenta. El primero debe ser evitado porque aumenta el grado de dilucin del agua residual, mientras que el segundo es el ms recomendable, ya que el grado de dilucin de la contaminacin se mantiene constante y el control de caudales es adecuado. De aqu nace el concepto de interceptor general, que es el colector que recibe los vertidos de los tanques de tormenta y los traslada hasta la estacin de depuracin.

Fig. 2. Los dos posibles emplazamientos de los tanques de

tormenta.

El siguiente punto que vamos a estudiar es el del volumen del tanque de tormenta. Este volumen depende inicialmente del caudal de salida hacia el interceptor general, de la pluviometra de la zona y del nmero de vertidos que permitamos en el medio receptor.

En cuanto al caudal de salida hacia la estacin de depuracin, existen dos teoras bastante diferenciadas. En primer lugar est la teora inglesa sealada en su British Standard 8005, en que define un caudal dado por la siguiente frmula:

Es decir, que sobre la base de una dotacin de 250 litros por habitante y da permite una dilucin del orden de 5,5 a 1.

Esta frmula es similar a la usada en el norte de Espaa (Confederacin Hidrogrfica del Norte) de 20 l/s por cada 1.000 habitantes.

La frmula inglesa se emple en Liverpool por primera vez en los aos cincuenta. Supone llevar un importante caudal hacia la depuradora, lo que permite disminuir el volumen de retencin de los tanques de tormenta. En general crea problemas a la entrada de la estacin

de depuracin, ya que obliga a que el tratamiento primario se disee para estos caudales, mientras que el secundario se suele disear para el caudal punta en tiempo seco, del orden de 2 a 2,5 veces el caudal medio en tiempo seco.

Por lo tanto, este criterio obliga a grandes dimetros en los interceptores, importantes caudales de diseo en el pretratamiento y decantacin primaria, importante obra de bombeo a la entrada de la planta y a pequeos volmenes de retencin en los tanques de tormenta.

Por otro lado est el modelo alemn definido en su ltima normativa ATV-128 Standards for the dimensioning and design of stormwater overflows in combined waterwater sewers (abril 1992). Esta norma tiene como base una filosofa totalmente opuesta a la inglesa, y es que por el interceptor va exclusivamente el agua que puede ser tratada a lo largo de la estacin de depuracin, tanto en el primario como en el secundario. El caudal de diseo de la estacin de depuracin y, por tanto, del interceptor viene dado por la frmula:

Si comparamos ambas frmulas (inglesa y alemana) para diferentes poblaciones, suponiendo una dotacin del orden de 250 litros por habitante y da y sin vertidos industriales, podemos establecer la tabla 7.

Por tanto, la metodologa alemana nos permite llevar por el interceptor caudales en 1,5 a 2 veces inferiores a los de la norma inglesa, con el consiguiente ahorro en colectores y tratamiento en la depuracin.

Ahora bien, si comparamos estos caudales con el diseo de una estacin de depuracin, suponiendo que el biolgico lo dimensionamos para 2,5, el caudal medio en tiempo seco, podemos realizar la tabla comparativa 8.

Por lo tanto, la norma alemana obliga a aumentar algo el tratamiento secundario respecto a otras normas, pero comporta un importante ahorro en colectores y pretratamientotratamiento primario.

La pluviometra es una caracterstica fsica que conviene tener en cuenta a la hora del diseo de los tanques, con el fin de definir las caractersticas de los mismos. En una zona lluviosa, como puede ser el norte de Espaa, la importancia del lavado que se produce con las primeras lluvias en un sistema unitario es menor que en una zona seca, en donde existen largos perodos de tiempo sin llover. De todas formas, la importancia de la lluvia slo se puede cuantificar mediante el empleo de modelos con estudios de perodos de lluvia reales.

En cuanto al volumen del tanque de tormenta, podemos indicar que existe un criterio generalizado de que este volumen sea capaz de retener la contaminacin producida por la primera lluvia como mnimo. En este sentido se inclinan la norma British Standard y los criterios de diseo de colectores de la Confederacin Hidrogrfica del Norte. As, se seala que este volumen corresponde al necesario para que una lluvia de 20 minutos de duracin y con una intensidad de 10 litros por segundo y hectrea no produzca vertidos por el aliviadero de tormentas.

La norma alemana vara este valor de 10 l/s y ha por un abanico entre 7,5 y 15 l/s y ha impermeable que vara en funcin del tiempo de concentracin de la cuenca. Para tiempos de concentracin inferiores a 120 minutos, la lluvia crtica viene dada por la frmula:

Pero adems de este volumen mnimo que consigue evitar la contaminacin producida por la primera lluvia, si se quiere reducir el caudal que va hacia la estacin de depuracin es

necesario ampliar la capacidad del tanque de tormenta. Para conocer este nuevo volumen, la norma ATV-128 marca una metodologa basada en el principio de que la contaminacin vertida por el tanque de tormenta ms la vertida por la estacin de depuracin correspondiente al caudal de lluvias no debe ser superior a la contaminacin producida por un sistema separativo de agua pluvial, a nivel de valores medios anuales.

Con base en esta hiptesis se desarrolla un mtodo de clculo que depende de la relacin entre el caudal medio anual de alivio de un tanque de tormenta y el caudal medio en tiempo seco. Es decir, de la contaminacin que pueda traspasar el caudal de agua residual al caudal de agua pluvial durante una lluvia. El volumen de un tanque de tormenta as calculado oscila entre un mnimo del orden de 5 m3/ha impermeable hasta un mximo de 40 m3/ha impermeable. Un valor normal oscila entre 15 y 20 m3/ha impermeable.

Tipologa de tanques de tormenta

A nivel tipolgico, de los tanques de tormenta es necesario realizar dos grandes grupos. Uno lo forman los tanques en lnea y el otro los tanques en paralelo.

Se denomina un tanque en lnea cuando el tanque se coloca como un elemento situado a continuacin del colector (Fig. 3). En cambio, en paralelo, cuando el tanque es un elemento exterior a la red de colectores, conectado a ellos mediante un aliviadero de control.

Fig. 3. Disposicin de los tanques de tormenta en lnea (izquierda) y en paralelo.

En las figuras 4 y 5 se presenta un ejemplo real de ambos tipos de tanques. Cada uno tiene sus ventajas e inconvenientes, tanto si se dimensionan para retener la contaminacin de la primera lluvia como si se dimensionan con capacidad de decantacin de acuerdo con la norma ATV-128.

Fig. 4. Ejemplo real de tanque de tormenta en lnea.

Fig. 5. Ejemplo real de tanque de tormenta en paralelo.

El tanque en serie o en lnea es, en general, ms econmico y el flujo sigue la direccin lgica del colector. En cambio presenta el inconveniente de que en caso de lluvias de intensidad baja toda la superficie del tanque entra en funcionamiento, producindose sedimentaciones que es necesario evitar, bien con una limpieza manual o automtica.

En cambio, el tanque en paralelo tiene mucho mejor resuelto este problema, ya que para pequeas lluvias la superficie mojada se reduce de forma importante y, por tanto, no es necesario sistema de limpieza en esta cmara.

La cmara de mayor volumen, donde est el verdadero volumen de retencin, tiene que estar dotada de un sistema de limpieza automtica.

La eleccin de una tipologa u otra de tanque depende de la importancia del tanque (volumen a retener) y de las posibilidades de ubicacin de ambas opciones.

Equipamiento de los tanques de tormenta

Los tanques de tormenta deben estar provistos de unos equipos que permitan, como mnimo, la regulacin del caudal que va hacia el interceptor general y estacin de depuracin, la limpieza del tanque y las barreras anti-flotantes.

La regulacin del caudal que va hacia la estacin de depuracin se realiza mediante una serie de vlvulas o mecanismos cuyo diseo vara en funcin del caudal a regular. La base del diseo de estos elementos est en que en todos los casos la apertura mnima debe ser superior a 20 cm (ATV-128).

De acuerdo con nuestra experiencia en el diseo y construccin de tanques de tormenta para caudales entre 20 y 100 l/s, la vlvula que mejor se adapta es la vlvula vortex, cuya forma se observa en la figura 6 y su curva de gasto en la figura 7.

Fig. 6. Vlvula vortex.

Fig. 7. Curva de gasto de la vlvula vortex.

Esta vlvula, una vez que funciona en torbellino, tiene una curva caudalaltura muy vertical, lo que significa que el caudal de salida hacia la estacin de depuracin vara poco con el grado de llenado del tanque de tormenta.

Para caudales inferiores a 20 l/s los dimetros de apertura de paso de cualquier solucin son inferiores a los 20 cm, por lo que, en nuestra opinin, no se deberan proyectar caudales de paso hacia el interceptor y estacin de depuracin inferiores a los 20 l/s.

Para caudales superiores a 100 l/s parece conveniente colocar una compuerta mural con paso superior a 20 cm, tal y como se puede apreciar en la figura 8. Esta compuerta conviene colocarla en el lado del tanque, para que la presin del agua tienda a comprimirla contra la pared y evitar as infiltraciones.

Fig. 8. Compuerta mural.

En cuanto a mecanismos de limpieza, vamos a indicar en este artculo tambin dos. En primer lugar est el volteador. Este sistema, que aparece en la figura 9, se llena de agua, ya sea del propio colector mediante bombeo o bien de una red de agua limpia. Una vez lleno, y por el efecto del cambio del centro de gravedad que se produce mientras se llena, se vaca de golpe, produciendo una ola que limpia el tanque. El sistema es sencillo, seguro, pero requiere unas caractersticas de diseo especficas en cuanto a capacidad, pendiente, volumen de cuneta, etc. Acta, igual que el otro sistema que se indica a continuacin, sobre sedimento fresco, es decir, se debe poner en marcha y limpiar el tanque cada vez que se produce un llenado del mismo.

Fig. 9. Sistema de limpieza mediante un depsito volteador.

El segundo sistema se basa en una bomba sumergida que aspira aire y agua a la vez y los lanza a gran velocidad, produciendo un barrido en la solera. Este sistema aparece en la figura 10. Tiene el inconveniente de requerir una potencia elctrica importante, pero el resultado final es tambin adecuado al fin propuesto.

Fig. 10. Sistema de limpieza mediante bomba sumergida.

Para evitar que los slidos flotantes salgan de la red de saneamiento y vayan a los cauces es necesario colocar en la zona de alivio un sistema de retencin de slidos. Este sistema puede ser una reja que mantenga los flotantes mientras el agua alivia, y de modo que cuando el caudal descienda el flotante se dirija hacia el interceptor. Otra posibilidad sera colocar un deflector alrededor del aliviadero, suficientemente sumergido en el agua en el momento del alivio, de forma que impida la llegada de flotantes por la velocidad del agua hacia el vertedero.

Modelizacin de la red

Con todos los criterios aqu expuestos se calcul la red de saneamiento de los municipios de Legazpi, Urretxu y Zumrraga (Gipuzkoa), proyectndose un interceptor general entre ellos

con una estacin de depuracin conjunta. El esquema del saneamiento aparece en la figura 11.

Fig. 11. Esquema del saneamiento de los municipios de Legazpi, Urretxu y Zumrraga.

De acuerdo con este esquema de saneamiento se ha modelizado la red proyectada con el modelo MOUSE del Danish Hydraulic Institute, y se ha estudiado su funcionamiento durante tres aos (1990-1992) con lluvias reales con intervalos de medicin de 10 minutos.

Se ha calculado el volumen y la carga contaminante vertidos por cada tanque de tormenta y se ha comparado con el vertido real de la estacin de depuracin. Los resultados aparecen en la tabla 9.

De acuerdo con ello, podemos ver que la contaminacin ms importante la produce la propia depuradora y que los tanques de tormenta producen una contaminacin residual, de acuerdo con el proceso de diseo aqu sealado.