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C O.U R 8

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SANEAMIENTO BÁSICO RURAL EN URABA

Juan PantegiM G.8«vloto SMdonal de Anüoquta

Soodón

RESUMEN

El programa de saneamiento básico rural en Urabá comprende esendalmente elSUMINISTRO DE AGUAS y Ia adecuada DISPOSICION DE EXCRETAS. La eliminaciónde tos desechos sólidos no constituye un problema sanitário de primer orden en Iascomunidades rurales de Ia región, ya que aún no están afectados por Ia sociedad deconsumo, dadas Ias precárias condiciones económicas en que se desenvuetven.Igualmente sucede con Ia corrtamtnactón atmosférica, pues no existen fuentes causantesestablecklas.

Observando estas condiciones, el equipo de Saneamiento Ambiental de Ia Regional deUrabá dei S.S.S.A. se planteó algunos interrogantes como por ejempto: quê tratamientose ciaria a tos problemas, de donde se sacarían los dineros para hacer protótipos, comose analizarían los resultados, etc.

Sin embargo, fue obügatorio esperar que surgieran neceskiades de este tipo a nível deIas diferentes dependências de Ia Regional en Ia zona, y fue así como se planteó Ianecesidad de dar soluctón a un problema de aguas en cuanto a caüdad se referia en IaEscuela de Auxiliares de Enfermería, cuando se consulto con Saneamiento Ambiental deIa Regional.

En este artículo se presentan en Ia primera parte, el suministro de aguas, describiendosolamente Io referente ai sistema simplificado de tratamiento de agua, y en ia segundaparte, Ia disposkâón de excretas.

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RIMERA PARTE:SUMINISTRO DE AGUAS

1. CARACTERÍSTICAS GENERALESDEL SISTEMA SIMPLIFICADO DETRATAMIENTO DE AGUA

Guando se pianteó Ia necesidad de darsoluctón ai problema de aguas en cuarrtoa suministro y potabilizadón en Apartado(Antioquia), Ia única alternativa viabtepara el tratamiento de agua, fue Ia oons-trucción de un filtro dentro dei mtemorecipiente de almacenamiento (dostanques de 1000 litros), ocupando el filtroaproximadamente Ia mitad de un tanque,y quedando así médio tanque, más elrestante como almacenamiento.

Es de anotar que Ias característicasorganolépticas dei afluente (color, dor ,sabor) cambiaron sustancialmente ai sercomparadas con Ias dei efluente, pueseste presentaba un aspecto agradabte(cristalino, sin olor ní sabor), en ningúncaso se htòeron análisis de laboratório,sin embargo Ias enfermeras que allí la-boraban manifestaron que a partir de Iainstalación de este sistema desapa-recieron adernas de Io anterior, Iasmoléstias de piei como prurito a nívelinguinal y axilar. Por esta razón elS.S.S.A. se fue interesando más en eltema, y con base en Ia teoria existentese fueron entonces desarrollando mássistemas de fittración con muy buenosresultados; fue así como se empezaron ainstalar estos sistemas a nível de fincas yviviendas, solucionando el problema de Iacalidad dei agua.

Sin embargo estos sistemas anterior*mente enunciados fueron transitórios?*pues Ia matéria orgânica que ateanzapenetrar ias capas de arena, a! cabo dé|unos 3efe meses a pesar de retirar Ias;capas superiores en su mantentmíentOjse descompone, originando con esto unefluente de mala calidad Io que Oevó a)S.S.S.A. a recomendar que fos tachosfiltrantes fueran cambiados totalmentecoando tlevaran un récord de trabajo deunos 4 a 5 meses. Esta operadón eraviable, pues tos sistemas instalados eranpor Io general en pequenos tanques ele-vados o en tanques de Etemit, Io quehxJujo a pensar que este filtro como talno serviria para dar soiudón a comuni-dades más grandes (sistemas colectivos)pues seria muy laborioso su manteni-miento; es por ello que se penso enconstruir el sistema de ffltración indepen-dente y Ia forma de retrolavario con aguafiltrada, evitando de esta forma el des-perdício continuo de material filtrante.

Dadas Ias características de Ias aguasen el eje central Chigorodó - Turbo, por Iogeneral proveniente de pozos perforadoscon un alto contenkío de hierro, mal olory mal sabor, se le incorporo a Ia fittraciónun sistema de aireactón, para Io cual secSsertaron bandejas en lâmina galvarrizada, con unos diâmetros y perforacio-nes según el caso, para de esta formaayudar en Ia oxidación dei tón ferroso afórrico, el cual precipita y es retirado másfácil por el filtro (Ver Figuras 1 y 2).

En este orden de ideas se desarrollarondos sistemas: para tanques elevadosaproximadamente hasta 100 famílias contanques de aimacenamiento de 50 me-tros cúbicos, se utiliza un sistema deaireaoión-fütractón encima dei tanque dealmacenamiento y se utiliza Ia mismabomba que impulsa el agua a) tanquehaciendo by pass en Ia sucàón y Iaimpulsión para retroiavar el filtro.

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56

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FIGURA 1DIMENSIONES DE FILTROS DE ALTA TASA

SEOUN CAUDALES

TORREOE AIREACIQN

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BANDEJAS

FILTRO

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FIGURA 2SISTEMA DE TRATAMIENTO SIMPUFICADO DE AGUA

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Guando son más famílias o en Iasciudades, se recomienda por razones detipo económico, tener almaoanamterrtotanto superficial como elevado, en estecaso se incorpore ei sistema aírsadon-fittradón ai tanque superfida! y seretrolava utilizando Ia caberá «íspontbteque suministra el tanque elevado. Es deanotar, que por segurídad, para evitarcontaminaciones en Ia red, se recomien-da utilizar doradón en el almacenamíen-to utilizando bombas dosificadoras dequímicos, que se deben conectar ai sui-che que prende y apaga Ia bomba paraevitar sobredoración y por ende, des-perdício dei mismo (Ver figuras adjuntas).Todo esto se recomienda donde existaenergia eléctrica, por el contrario, cuandose utilicen equipos de combustibte, Iaoperadón deberáser manual.

Cuando se requiere un efluente Bbre dedureza, donde adernas de doro se te su-ministra alumbre y/o cal, es aconse}abteagregarle ai filtro los demás sistemas:Mezcla Rápida, para esto se le agregaen Ia última bandeja de aireación, en vezde perforaciones, un embudo en reladón3-1, aprovechando Ia turbulência que secrea ai pasar el agua por este. MezclaLenta, se hace por contacto utilizandograva de 1*a 2", oon el fin de facilitar Iaprecipitación de Ia dureza cákáca o mag-nésica dei agua, evitando así incrusta-csones en tuberias y equipos que traba-jan con altas temperaturas. Sedimen-tación, mediante sedimentador de altatasa utilizando placas de asbesto-cemen-to o similar.

Todo Io que son tanque y filtro, se haoenen mampostería reforzada (vigas, cohim-nas y mampostería) pues resulta máseconómico y fácil de construir.

A continuactón se dan los parâmetros dediseAo de cada uno de los elementos queconforman el sistema, así como calidad

de material y dtómetros de tubería, per-f oradoneSt cantídades de obre y sus res-pectivos presupueatos. . . . . . .

2. DISENO SIMPLIFICADOAIREACION-F1LTRACION PARA ELMUNICÍPIO DE CAREPA(Arrttoquia)

Número de viviendas: 1200Número de habitantespor vhrienda: 7Pobladón: 1200 x 7 o 8400 habitantesPF - P (Ur)" . Pobladón FinalPF-8400(140,03)20

PF-15.171 habitantesDotadón - Q - 100 litros x habitantex diaQ -100 litros x dia x 15.171 habitantesQ «1.517.100 litros x diaQ.M.O. «21,2 litros x segundo «1.831.680 litros x dia -1831,68 rr /dla

ÁREA DEL FILTRO

Tasa de apRcación: 126 rr /rr /díaÁrea « 1831,68/126 - 14,53 m2

Si se construyen dos unidades, el áreade cada una será de 7,26 m2. Si se utí-lizan dos unidades cada una con 2,70 mde lado, se bene un área total de 14,58m*

FALSO FONDO

Para un área superficial de 7,29 m2, uti-lizar 0,50 m de altura en el falso fondosegún Tabla 8-17 pág. 399 de los pro-oesos de darificadón dei agua (Teodadiseno y control Cepis).

LECHOS DE SOPORTE

Sirven para sostener los tecnos filtrantesdurante Ia operaoión de filtrado, para evi-tar que estos se escapen por el falso

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fondo y distribuir uniformemente et aguade lavado. Utilizar tos slgutenteo tamanosde grava para soporte:

FundoPrimeracapaSegunda capaT«ro*racapaGravita

15 om tamafto: Ia r7.5cm tamafto: 1/2 a n7.5 cm tamafto: 1/4 a 1/2*7.5 cm tamafto: 1/8 a 1/4"7.5 cm tamafto: 1/12 a 1/8

De donde los techos de soporte tendránun espesor de 45 cm.

LECHOS FILTRANTES

Se construirá un lecho mixto de arena yantracita con Ias siguientes caracterís-ticas:

ARENA: Compuesta de material stlíceocon una dureza de 7,0 en Ia escala deMoh y un peso específico no menor de2,60, limpia, sin barro ni matéria orgâ-nica, y no más dei 1% podrá ser materiallaminar o micáceo, Ia soluoHkJad en HOai 40% durante 24 horas tiene que sermenor dei 5%. Debe utilizarse adernas,arena con un C. U. = 1,60 (Coeficiente deUnrformidad) y un tamafto efectivo E »0,50. La profuncüdad será igual a 22 cm.

ANTRACITA: Debe tener una dureza de3,0 en Ia escala de Moh, un peso espe-cífico no menor de 1,55, el contenido decarbón libre no debe ser menor dei 85%dei peso, Ia solubilidad en Hd ai 40%durante 24 horas debe ser despretiable.Debe tener un tamafto electivo E = 1,2.La profundidad debe ser igual a 52 cm.

AGUA DE LAVADO: La capacidad deitanque de lavado debe estar en fundóndei número n de filtros y debe ser sufi-ciente para lavar una unidad por períodode 8 minutos a Ia máxima rata especi-ficada, en este caso 1,0 nYVrr /minuto.

w____

Vc - A (Te x qa V7T)donde:A «Área filtro ; »£Te-Ttempo levado ascensional >'->' -oqa K Rata de flujo de lavado ;.ï

Vc « 7,29 m2 (8 minutos x 1•;&*ò

m* x min

Vo - 73,5 m3 (necesario).

Se utffiza para el lavado, el tanqueelevado existente que tiene un V - 250

RECOLECCION DEL AGUA DELAVADO:

Área m 2,70 x 2,70 « 7,29 m2

Velocidad de lavado - 0,7 rr /min.Gasto de lavado » 0,7 m/min x 7,29 m2 -5,1 nWminFactor de seguridad «• 30%Gasto lavado Q = 5, 1 x 1 ,30 •=6,63 m3/minQ = 0,825 W (ho) «; si ho - 40 cm,W =(6.63/0,825 x 40a* )- 31,7 cmUse W = 31 cm

LECHO FILTRANTE: Altura de Ia cana:leta sobre Ia arena si se quiere expandirel lecho un 50%. ,Espesor lecho - 74 cmPara expansión dei 50%, errtonces. 74 x0,50- 37 cmAttura total - 37 + 40 - 77 cm desde iasuperfície dei lecho hasta el borde de Iacanaleta, está Ia altura mínima que sedebe tener desde Ia superfície dei lechoai borde de Ia canaleta.

TANQUE SUPERFICIAL:

Torre de Aíreación: consta de seis ban-dejas períoradas para hacer pasar elagua crucia a traves de ellas, haciendo

un réobjetOXtóínahrelfih

Es dmatearenlechctrant-(gravmerodiferetro trultimeel qusea rotra;agru-espeda cutilizícualextrecon •.En «prefsde eestri!2.08adel.0,1 :1/2"comgás*tenirestede pcuel

Latvan .3/8*banarrifAdeLa t

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un recorrido aproximado de 2 m, con elobjeto que el oxigeno dei afre ayude aoxidar el hfenro presente en e( aguenatural y sea retenfdo más facilmente enel filtro.

Es de anotar, que debido ai alto costo deimaterial en el comercio para Ias gravas,arena y antradta industriates, tanto tosfechos de soporte como los fechos fil-trantes, se consíguen en Ia misma zona(gravida y arena de rio). Para los pri-meros se utilizan três sarandas dediferentes diâmetros los cuales dan cua-tro tamanos (três que retienen) y unúltimo que pasa teniendo en cuenta queel que pasa en Ia primera saranda, partesea retenida en Ia segunda y deja pasarotra parte, y asf sucestvamente, luego seagrupan de mayor a menor, con unespesor de 10 cm aproximadamente ca-da capa. Para el lecho filtrante, se estáutilizando arena gruesa de rio, lavada, Iacual se dobe retrolavar varias veoes paraextraerle Ia matéria orgânica y el lodo,con un espesor aproximado de 50 cm.En el falso fondo se utilizan vigasprefabricadas en concreto de 0,07 x 0,07de espesor, con cuatro varillas 3/8" yestribos cada 0,20 m para luces hasta2,08 m. Con luces de 2,40 m enadelante, es preferibte utilizar también0,1 x 0,1 de espesor con cuatro varillas1/2" y estribo cada 0,20. Se ha utilizadocomo falso fondo canastas de cerveza o,gaseosa colocadas en forma invertida,teniendo en cuenta que cuando se utiliceeste sistema se debe colocar una capade piedra de tal forma que Ia grava no secuele entre Ias canastas.

La torre de aireación será en lamina gal-vanizada calibre #14, con perforaoiones3/8", cada 2 cm; esta torre consta debandejas de diâmetro de abajo hactaarriba así: 1,2; 1,1; 1,0; 0,9; 0,8; 0,7.Adernas cada bandeja es independiente.La tubería que soporta Ia torre será de

HG y es Ia prolongactón de Ia linea deímpulsión, quien a su vez queda empo-trada en Ia tosa que sirve de fondo aifiltro; el dtómetro dei desagOe paraevacuar el lavado, y el diâmetro de Iatubería que vá dei filtro ai eJmacena-miento, será como mínimo 1,7 veoes elárea equivalente de Ia tubería que ali-menta el sistema, Se dejarán 5 cm entrebandejas, con el fin de evitar que elviento saque el agua de Ias rrfemas (Verfigura de Sistemas Simplificados deTratamiento de Aguas-Aireaoión Fdtra-ctón).

SEDIMEKTADOR

Para Q - 5 l/sSe adapta una tasa de aplicadón entre180-240 m3 mVdíaUsetds-200msm2/día

Q Diserto 432 rrWdíaA=.

tds 200 m3

= 2,16 m*

Use L1 - 1,8 m para un área de 2,16 m2

yL2=1,8m

L=——= 20 para placas de 1,20 x 1,20c

= L 1,20 y 1=0,06 m

Vo. — Velocidad promedk) dei flujo

Q 432 mVdía 0,005 m»Vo =— = —————=————

A 2,16 m2 2,16 m» s

= 0,0023 m/s = 0,23 cm/s

61

sc VoVsc =•

0.23

Sen6-Lcose0,23

1,366

0,866+0,5

= 0,17 cm/s

Debe cumplir que NR<250Vo C 0,23 x 6

- 126U 0,01069

NR<250 garantiza flujo laminar.

FIGURA 3ESQUEMA GENERAL

POZO - PLANTA DE TRATAMIENTO - TANQUE ELEVADO

62

l

PLANTA OKNCML

FIGURA 4SISTEMA SIMPLIFICADO DE TRATAMIENTO DE AQUA

AIREACION. FILTRAdON Y CLORACION

COftTI â—*

FIGURA 5SISTEMA SIMPLIFICADO DE TRATAMIENTO DE AOUA AIREACION, FILTRACION Y CLORACION

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PLANTA OCNCRAL

FIGURA 6SISTEMA SIMPUFICADO DE TRATAMIENTO DE AOUA

AIREACION, FILTRACtON Y CLORACION

nui ou. a«i* mraata u.mmmmi en. rn.no

FIGURA 7SISTEMA SIMPLIFICADO DE TRATAMIENTO DE AGUA AIREACION, FILTRAdON Y CLORACION

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FIGURA 8SISTEMA OE TRATAMIENTO SIMPUFICAOO DE AOUA

EN TANQUE ELEVADOAIREACtON - FILTRACKJN

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SEGUNDA PARTE:DISPOSICION DEEXCRETAS

1. CARACTERÍSTICAS GENERALES

Después de resolver el problema encuanto a suministro y potabilización deiagua se refiere, el S.S.S.A. se encontrocon otro problema como es Ia adecuadadisposición de estas aguas servidas,máxime dadas Ias características que

presenta Ia zona de Urabá, pues todacharca o pântano es aprovechada por toszancudos para continuar su eido de viday por ende aumentar los riesgos deenfermar de paludismo, dengue, pues seestá propiciando el aumento de Iapoblactón de mosquitos, esto sin contarcon Ia propagación de una gran cantidadde enfermedades de origen hídrico.

Viendo esta situación, se le quiso dar unasoludóo integral ai problema, pues seharía un sistema que contemple tanto Ia

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evacuación como el tratamiento de estasaguas servidas, para evitarle moléstias aíusuário y ai receptor final dei efluente

Se empezó a trabajar en ias fincas de i&zona con tanques sépticos, seguidos defiltros biológicos anaeróbicos de flujo ascendente, utilizando un lecho de filtro depiedra, con un espesor de 0,5 a 0,7 m yasi, conseguir unos efluentes claros,

transparentes y exentos de mal olor pare,poderíos depositar en aguas superfidaleslsin problema, es dectr, ya con tratamien- <tos prévios, te carga orgânica se rta o5s-minuido significaüvan^ante. t/Estos filtros tienen muy poça perdida de'carga ya que se mantiene inundado (verplano de tanque séptico y sistema de tra- •tamiento de desechos líquidos). i

TIPO

A

B

C

No.HAB.

30

60

100

VOL.M

4.5

9.0

15.0

L

2.5

3.6

4.4

0

1.2

1.5

i.e

H

208

2.26

2.48

Hl

1.6

18

2.0

0 TUB.

4"

4"

6"

FIGURA 9PROYECTO: TANQUE SÉPTICO

68

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fé <-t i —— --6E r- r JPLANTA

ISOMETRICO

CORTE l-l

FIGURA 10SISTEMA DE TRATAMIENTO DE DESECHOS LÍQUIDOS

A medida que iba ocurriendo esto, Iaoficina de Saneamiento se interesabamucho más en estos sistemas oon Iocual s« adquiria más tecnificación y fueentonces como surgió Ia idea de imple-mentar sistemas de tratamiento de aguasresiduales domésticas a todos los alcan-tarillados que estaban y se están cons-tnjyendo en Ia zona

El sistema de tratamiento que se tieneactualmente, consiste en un proceso a-naeróbico de flujo ascendente, a travésde un manto de Iodos, que es e\ que seforma durante el proceso de degradaoiónde Ia matéria orgânica. En este, se haoeuna distribución Io más uniforme posibledei desecho en el fondo dei reactor, pormédio de unas tuberías perfuradas y asíconseguir Ia formaáón de un cultivo quese mantiene de excelentes propiedadesde sedhnentabilidad y alta actividadespecífica; para los gases que seforman, solo se lês ha adaptado unospequenos respiradores, pêro no se hahecho más ya que esto es un procesolento (Ver plano Sistema de Tratamientode agua residual y Sistema de Trata-miento de desechos líquidos).

Con este sistema que se ha implemen-tado se han obtenido Ias siguientes ven-tajas:

No se requiere energia.El lodo de exceso, se puede utilizarcomo fertilizante, o para mejorar es-tructuras de suelos.El proceso necesrta poço espado.La construcción es simple, ya que és-tos se han hecho en tanques de mam-postería, con combinaáón de vigas ycolumnas (posteriormente se ampliaeste concepto), consiguiendo así quelos costos de inversión, operación ymantenimiento, sean bajos, compara-dos con los sistemas aeróbicos.

- Lo más importante es que se prote-gen Ias poças fuentes de aguas su-perficiales existentes

Se detecto como desventajõ qu* inicial-mente et proceso es lento y requiere deun período de maduración aproximada-mente de 4 meses.

Este sistema se tiene operando en Ias lo-calidades de Zungo Embarcadero, Hospi-tal de Necodí, más los aicantarffladosque están en construcción donde seaplica dicho sistema.

2. DISENO

Parâmetros:

Tiempo de detenctón : 6 horasAttura útil: 3 metrosCaudal de diseno : Pobtacióntactón x 0,85

x Do-

(Ver plano Sistema de Tratamiento deagua residual -Tratamiento de desechoslíquidos).

Acompafiando a este sistema se tiene unTRATAMIENTO BIOLÓGICO, consisten-te en un pequeno filtro percolador conflujo ascendente pêro funcionando anae-róbicamente, y así cumplir Ia misma fun-ción que se tiene en los tanques mássofisticados en su construcción, consi-guiéndose ya con este tratamiento bio-lógico, Ia remodóh de una cantidad debactérias, especialmente patógenas, quelogran pasar dei tratamiento anterior.

- Valor unitário de filtro : 0,05 m3/ habi-tante

- Para evitar perdida de carga, operainundado.

Debido a que estos sistemas inicialmentedesprenden películas microbianas dei

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jrote-is su-

«•niciaj-

naoa-

asto-tospi-ados

lecho filtrante, se están implementandounos pequemos sedimentadores de flujoascendente, y asi promover e! majora-miento en Ia calidad dei efluente.

Desafortunadamente en Ia Regional solose inidan actualmente actividades encuanto a laboratório, como ente de Sa-neamiento Ambiental, el cual será de

gran importância por el seguimiento quese puede desarroHar: con miras a sumi-nistrar resultados técnicos de tos porcen-tajes de remoción d& meteria orgânica;pêro si se puede confirmar que Ias condi-ciones estáticas y crgandépticas hancambiado considerabtemente, obtenión-dose efluentes sin colot, sin olor, trans-parentes y con poça turbtedad.

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FIGURA 11SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL

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