INTRODUCCIÓN Una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en los países de América Latina es la baja cobertura de los servicios de disposición de aguas servidas y excretas; solo 49% de la población cuenta con servicio de alcantarillado, el 38% dispone sus excretas por medio de letrinas y el 13% (60 millones de latinoamericanos) practica el fecalismo al aire libre. Esto ha motivado diferentes investigaciones que han tratado de buscar soluciones sencillas de bajo costo que involucran a la comunidad en la planificación, diseño, construcción y operación del sistema de alcantarillado.
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INDICE
ntroducción.pag.1
I
Historia del Alcantarilladopag.3 El Alcantarillado hoy en día.pag.5 Alcantarillado y Sistemas.pag.6 Materiales..pag.7 Componentespag.8 Problemaspag.10 Diseño del Sistemapag.11 Bibliografía.pag.13 Anexos..pag.14
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Historia del Alcantarillado
Los sistemas de alcantarillado de las ciudades se remontan a la antigüedad y se han encontrado instalaciones de alcantarillado en lugares prehistóricos de Creta y en las antiguas ciudades asirias. Aunque su función original era el drenaje, es decir la recogida del agua de lluvia y las corrientes del terreno para reducir el nivel freático; en la antigua Grecia hay catalogados restos de letrinas agrupadas en habitaciones subterráneas, de planta cuadrada o circular, con unos orificios en el techo para conseguir ventilación e Iluminación; que desaguaban sobre las cloacas principales, situadas a mayor profundidad. Estas habitaciones se situaban en palacios y otros edificios públicos. La costumbre del resto de ciudadanos de arrojar los desperdicios a las calles, el ¡agua va! que en algunos lugares se ha mantenido casi hasta nuestros días; causó que por los originales canales de pluviales viajasen grandes cantidades de materia orgánica; lo que a la postre hizo que este sistema fuese abandonado con el tiempo, debido a los malos olores que producía y al foco de infecciones que esta práctica constituía. Hacia finales de la edad media empezaron a usarse en Europa los pozos negros, cuyo contenido se empleaba como fertilizante, o era vertido en los cursos de agua y tierras no explotadas. El sistema no ofrecía buenos resultados en zonas de elevadas precipitaciones o con acuíferos superficiales; y las epidemias de peste y otras enfermedades continuaban siendo frecuentes y devastadoras.
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Para atajar el problema, ya en el Renacimiento, se recuperó la costumbre antigua de construir desagües, normalmente en forma de canales y zanjas a los lados de la calle, cuya función era conducir las aguas naturales y de lluvia, como puede verse aún en algunos pueblos de Castilla. Otra solución adoptada cuando la población se asentaba en la confluencia de varias cuencas pluviales era la desviación de los cauces de agua naturales de menor tamaño en varios ramales o esguevas que recogían todos los aportes de inmundicias de la ciudad, vertiendo luego al cauce principal en distintas desembocaduras.
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El Alcantarillado hoy en Dí a Se denomina alcantarillado o red de alcantarillado (del árabe, el acueducto) al sistema de estructuras y tuberías usadas para el transporte de aguas servidas (alcantarillado sanitario), o aguas de lluvia, (alcantarillado pluvial) desde el lugar en que se generan hasta el sitio en que se disponen o tratan. Todavía existen en funcionamiento redes de alcantarillado mixto, es decir, que juntan las aguas negras y las aguas de lluvia (sistemas unitarios). Sin embargo, este tipo de alcantarillado ha dejado de usarse y actualmente se construyen casi exclusivamente alcantarillados separados para aguas servidas y aguas pluviales (sistemas separativos), aunque básicamente la decisión depende de los gastos qué pretenda afrontar la administración competente. Las redes de alcantarillado son estructuras hidráulicas que funcionan a presión atmosférica. Sólo muy raramente, y por tramos breves, están constituidos por tuberías que trabajan bajo presión. Normalmente son canales de sección circular, ovoidal, o compuesta, enterrados la mayoría de las veces bajo las vías públicas.
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Que es un
Alcantarillado?
Está conformado por una red de tuberías y registros o pozos de visita que, de acuerdo a su función, se dividen en subcolectores, captan el agua residual de una zona determinada (fraccionamiento, parque industrial, etc.) para enviarla a los colectores, los cuales son redes de mayor capacidad y a su vez la conducen a los emisores, para finalmente depositarla en las plantas de tratamiento.
Sistemas de Alcantarillados 1.
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Redes unitarias: las que se proyectan y construyen para recibir en un único conducto, mezclándolas, tanto las aguas residuales (urbanas e industriales) como las pluviales generadas en la cuenca o población drenada Redes separativas: las que constan de dos canalizaciones totalmente independientes; una para transportar las aguas residuales domésticas, comerciales e industriales hasta la estación depuradora; y otra para conducir las aguas pluviales hasta el medio receptor.
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Materiales
de un Alcantarillado
Un grupo está constituido por productos sin forma, que engloban todos aquellos materiales que actúan como materia prima en el proceso constructivo, pasando a constituir parte de las redes únicamente después de quedar situados en obra. Otro grupo, está representado por materiales con forma, que tienen antes de la fase de construcción una determinada geometría y naturaleza. 1.
Sin f orma pueden ser los siguientes: Cantos, bloques de hormigón
y
Cementos: Porland, Puzolánicos. Deben cumplir con el Pliego de
y
2.
vibrado, ladrillos cerámicos macizos de Resistencia Característica >= 100 K/cm2 Prescripciones técnicas generales para la recepción de cementos RO 75; BOE, 26 y 29 de Agosto de 1975. Hormigones: En masa Rk>=150 Kg/cm2; armado Rk>=200 Kg. /cm2. Con f orma son todos aquellos tubos, piezas y accesorios que integran las redes de saneamiento como:
- Los tubos y accesorios de gres. - Los tubos de hormigón en masa, armados y pretensados. (diámetro grande.) - Los tubos y accesorios de fibrocemento. (diámetro pequeño) - Tuberías de barro vitrificado (diámetro pequeño) - Los tubos y accesorios de fundición dúctil - Tuberías plásticas Ej.: PVC, Polietileno (diámetro variado)
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Componentes de un Alcantarillado Colectores terciarios: Son tuberías de pequeño diámetro (150 a 250 mm de
Diámetro interno, que pueden estar colocados debajo de las veredas, a los cuales se conectan las acometidas domiciliares. Colectores secundarios: Son las tuberías que recogen las aguas de los
terciarios y los conducen a los colectores principales. Se sitúan enterradas, en las vías públicas. Colectores principales: Son tuberías de gran diámetro, situadas generalmente en las partes más bajas de las ciudades, y transportan las aguas servidas hasta su destino final. : Son cámaras verticales que permiten el acceso a los Colectores, para facilitar su mantenimiento y Conexiones domiciliares: Son pequeñas cámaras, de hormigón, ladrillo o plástico que conectan el alcantarillado privado, interior a la propiedad, con el público, en las Vías. Pozos de inspección
Estaciones de bombeo: Como la red de alcantarillado trabaja por gravedad,
para funcionar correctamente las tuberías deben tener una cierta pendiente, calculada para garantizar al agua una velocidad mínima que no permita la sedimentación de los materiales sólidos transportados. En ciudades con topografía plana, los colectores pueden llegar a tener profundidades superiores a 4 - 6 m, lo que hace difícil y costosa su construcción y complicado su mantenimiento. En estos casos puede ser conveniente intercalar en la red estaciones de bombeo, que permiten elevar el agua servida a una cota próxima a la cota de la vía. Tubería en presión que se inicia en una estación de bombeo y se concluye en otro colector o en la estación de tratamiento. Lí neas de impulsión:
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Estación de tratamiento: Existen varios tipos de estaciones de tratamiento,
que por la calidad del agua a la salida de la misma se clasifican en: estaciones de tratamiento Primario, secundario o terciario. Vertido f inal de las aguas tratadas
: vertido final del agua tratada puede ser:
Llevada a un río o arroyo; Vertida al mar en proximidad de la costa; Vertida al mar mediante un emisario submarino, llevándola a varias centenas De metros de la costa; Reutilizada para riego y otros menesteres apropiados.
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Problemas de los Alcantarillados
La red de alcantarillado es considerada un servicio básico, sin embargo la cobertura de estas redes en las ciudades de países en desarrollo es ínfima en relación con la cobertura de las redes de agua potable. Esto genera importantes problemas sanitarios Durante mucho tiempo, la preocupación de las autoridades municipales o departamentales estaba más direccionada a construir redes de agua potable, dejando para un futuro indefinido la construcción de las redes de alcantarillado. Las obras de alcantarillado son una consecuencia del abastecimiento de agua con agua corriente se produce grandes cantidades de efluentes que tienen que evacuarse y eliminarse de forma adecuad de otro modo, las aguas residuales se infiltran en el suelo, contaminando las aguas subterráneas o fluyendo a lo largo de la superficie de la tierra y las calles, contaminando el suelo y las calles, convirtiéndose en una amenaza para la salud humana y en particular para los niños. Los niños están más expuestos a la transmisión de las enfermedades pues son ignorantes del peligro planteado por las aguas residuales. Por otro lado, la evacuación indebida de las descargas del sistema de alcantarillado contamina el suelo, los ríos y mares, difundiendo enfermedades.
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Diseño del Sistema El diseño del sistema consiste en un inicio en la obtención de las poblaciones esto se logrará por medio de cálculos de población, tomando en cuenta los distintos métodos de cálculos de población seguido por el cálculo de caudales, pendientes y tuberías de cada uno de los tramos y secciones de la comunidad; el cual se basa mediante el rango de velocidad. Se determina el tipo de topografía de la zona en estudio, se señala la ubicación de las casas de habitación, incluyendo lotes baldíos, locales comerciales o industriales, etc. Cuando ya se tiene la localización de nuestros tramos con sus respectivas longitudes se hace el análisis de la dirección de flujos según las elevaciones. Como punto muy importante debemos señalar bien en nuestro mapa de flujos qué tramos del trayecto que darán en contrapendiente; y también se define la ubicación de los pozos de inspección según especificaciones del SANAA. Se determina la población futura. Según el INE tomaremos una tasa de crecimiento Para Honduras de 3%. El periodo de diseño se determinó para 20 años. Se realiza la sumatoria de caudales. Por medio de este encontramos el caudal diseño. A partir de este punto encontramos las elevaciones de nuestros tramos, y a partir de esto procedemos hacer el cálculo de las distintas pendientes por tramos. Se realiza el diseño los pozos para cada tramo, la altura mínima de cada pozo es de 1.5m. Cuando tenemos las altura de los pozos, determinamos la pendiente de la invertida, las que tienen que ser positiva porque el sistema trabaja por gravedad, y la pendiente mínima es de 0.5% y la máxima es de 15%. Página 11
Luego se determinó el diámetro de la tubería, tomamos como diámetro inicial uno de 6pulg y los demás varían dependiendo la cantidad de desechos que pasen por la misma. La tubería se diseña como canal abierto (no trabaja a presión) por lo cual se utilízala formula de continuidad para calcular el caudal (Q = VA) y la fórmula de Manning para calcular la velocidad. Se utilizara tubería de PVC el cual dé tiene un coeficiente de rugosidad de Manning(n) de 0.01. Cuando ya tenemos nuestra pendiente y el coeficiente de rugosidad por tramo que encontramos el caudal lleno (Qll) y la velocidad llena (Vll), según las formula de Manning para sección llena Una vez obtenido los Qll trabajamos con la relación de Qr/Qll. Teniendo la relación de Qr/Qll nos vamos a las tablas de las relaciones hidráulicas. Luego teniendo la relación Vr/Vll se determina la velocidad real que pasará por la tubería por la ecuación estándar de Manning, que debe de cumplir con los parámetros de diseño de que la velocidad mínima es 0.4 m/s y la máxima 5 m/s.
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Bibliografí a
Libro de la Historia del Saneamiento por Fernando Rosell Campos Aguas de Valladolid 2009 (ISBN: 978-84-96864-37-5) Otis, Richard J.: Mara, Duncan D. Diseño de alcantarillado de pequeño diámetro. Washington, D.C., World Bank, 1985. (TAG Nota Técnica, 14). Rizo Pombo, J.E. Asas; una nueva solución de saneamiento. Acodal, 28 (124):44168, Mayo Ago. 1985. Ministerio de Desenvolvimiento Urbano e Meio Ambiente. Redes de alcantarillado Simplificado (RAS). Lima, CEPIS, 1987. Manual Técnico, 1. Vines, Marus; Reed, Bob. Lowcost unconventional sewerage. Waterlines: Journal of Appropriate Water Supply and Sanitation Technologies; 9(1):2629, jul. 1990. Azevedo Netto, Jose Martiniano de. Esgotamento sanitario; soluçoes apropriadas. Sao Paulo, s.n., 1986.
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Anexos
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