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.

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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.

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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

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15/05/2014 22:13 Elementos de un Pozo de Inspeccin

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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