MANUAL PRACTICO DE

SANEAMIENTO EN POBLACIONESRURALES

ING. EDUARDO GARCIA TRISOLINI

Lima, junio 2009

2INDICE GENERAL

I. INFORMACIN BSICA.1. Aspectos sociales.2. Aspectos logsticos y legales.3. Topografa.4. Geologa.

II. PLANEAMIENTO.1. Caudales y volmenes de diseo.2. Componentes del sistema.

III. DISEO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO.1. Colectores y emisores.2. Buzones y buzonetas.3. Estacin de bombeo.

IV. DISEO DE TANQUES SEPTICOS.1. Descripcin general.2. Proceso de tratamiento.3. Recomendaciones para el diseo.4. Recomendaciones para su operacin y tratamiento.

V. DISEO DE LAGUNAS FACULTATIVAS.1. Descripcin general.2. Proceso de tratamiento.3. Recomendaciones para el diseo.4. Recomendaciones para su operacin y tratamiento.

ANEXO:A. Biofiltros.B. Costos referenciales para agua y saneamiento.

3I

Informacin bsica

1. Aspectos sociales.2. Aspectos logsticos y legales.3. Topografa.4. Geologa.

41. ASPECTOS SOCIALES

a) Poblacin actual Nmero de habitantes y familias. Nmero de viviendas y descripcin de servicios pblicos (escuelas y postas mdicas,

etc). Nivel de migraciones permanentes y estacinales.

b) Poblacin a 20 aos Nivel de crecimiento o decrecimiento desde hace 10 aos atrs. Determinacin de condiciones socio-econmicas que pueden afectar el crecimiento a

futuro. Proyeccin poblacional a 20 aos, en base al anlisis de la informacin anterior.

c) Consideraciones socio econmicas Ocupacin de la poblacin. Indicar las 3 principales actividades. Ingreso familiar. Posibilidad de financiar instalaciones intradomiciliarias de agua y saneamiento. Posibilidad de pago de tarifas por el uso de los servicios.

d) Aspectos organizativos Organizacin actual para agua potable y saneamiento. Disposicin para el aporte de mano de obra en la ejecucin del proyecto, indicando

nmero de jornales/familia, nmero de familias y periodos del ao del aporte. Indicar proyectos similares en que aportaron mano de obra.

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52. ASPECTOS LOGSTICOS Y LEGALESDeben considerarse los siguientes aspectos:

a) Facilidades para ingeniero residente Alojamiento. Movilidad. Oficina.

b) Condiciones para la construccin Acceso a la zona, pocas de interrupcin de vas. Almacn para materiales y herramientas. Lugar de compra de materiales, distancia, fletes. Disponibilidad en la localidad del equipo mecnico como retroexcavadora, volquetes,

mexcladora, bomba de agua, etc. Precios y condiciones. Disponibilidad del personal obrero en la zona indicando perodos difciles.

c) Condiciones climticasDeben presentare registros de temperaturas y precipitacin pluvial de las estaciones mscercanas.

d) Condiciones gerenciales, sociales y polticas Experiencias y capacidad de gestin de municipio. Condiciones sociales y polticas que pueden afectar la ejecucin del proyecto.

e) Condiciones legalesPropiedad de reas donde se construyan plantas de tratamiento, estaciones de bombeo yreservorios.

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63. TOPOGRAFASe requiere los siguientes levantamientos topogrficos:

a) Plano generalSe realizar el levantamiento del centro poblado hasta las zonas donde se ubiquen las plantas detratamiento, con el objeto de presentar todos los componentes del proyecto que son:- Colectores.- Emisor.- Planta de tratamiento.

En el centro poblado, deben nombrarse las calles, indicando longitud frontal de las propiedadescodificadas.

Escala recomendada : 1: 500 a 1: 1000Curvas de nivel : 0.5 a 1.0 m.

b) rea de emplazamiento de planta de tratamiento de aguas servidas (tanques spticos olagunas facultativas).

El plano comprender la zona donde se prevee las construccin de la planta de tratamiento. Serecomienda instalar BMs de concreto, para que puedan ser utilizadas en el replanteo (por lomenos 2 BMs).

Escala recomendada : 1: 50 a 1: 200Curvas de nivel : cada 0.5 m.

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74. GEOLOGADeben determinar los aspectos siguientes: Clasificacin de suelos para la excavacin. Determinaciones del nivel fretico. Materiales para el relleno de zanjas. Agregados para el concreto. Estudios geolgicos especficos.

a) Clasificacin de suelos / nivel freticoSe determinar el volumen de excavaciones con la siguiente clasificacin: Roca fija. Roca suelta. Tierra.Para determinar esta clasificacin se aperturarn calicatas de 1m de profundidad en elalineamiento de las excavaciones previstas aproximadamente cada 100 m.Estas mismas calicatas servirn para determinar niveles freticos.

b) Materiales para el relleno de zanjasDebe determinarse las canteras para la primera etapa de relleno de zanjas, que debe ser materialgranular zarandeado, que puede ser el mismo material de excavacin y cuando no resultaadecuacin debe determinarse las canteras respectivas indicando ubicacin, acceso, volumen ycostos de explotacin y traslado.

c) Agregados para el concretoConsiderando que se utilizar concreto en buzones, tanques spticos y otras obras, es necesarioubicar e indicar los bancos de agregados, obtenindose muestras para su anlisis granulomtricoy ser presentado en el expediente tcnico.La distancia del banco a las obra y su facilidad de explotacin, as como el acceso vial,determinarn los costos de estos agregados para ser utilizados en los anlisis de precios delconcreto o tarrajeo.Los agregados debern ser hormign para concreto y arena para tarrajeo.

d) Estudios geolgicos especficosCuando en el proyecto se considere el diseo de lagunas facultativas para el tratamiento de lasaguas servidas, ser necesario un estudio geotcnico, para determinar mediante calicatas el tipode suelos del rea donde se construya las lagunas.Ser necesario por lo menos 4 calicatas por cada laguna proyectada, con profundidad igual a laspozas proyectadas. Obtenida las muestras se realizarn los anlisis respectivos con el objeto dedeterminar:

Clasificacin de suelos, segn el sistema unificado de clasificacin de suelos (SUCS). Compactacin proctor Standard.Estos resultados servirn para el diseo de los taludes de los terraplenes de las lagunas y elgrado de compactacin requerida, cuando los terraplenes se construyan por relleno.Tambin servir para determinar el nivel de permeabilidad del fondo de las lagunas y elrequerimiento del uso de impermeabilizantes que puede ser arcilla, geomembrana o concreto.

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8II

Planeamiento

1. Caudal y volmenes de diseo.2. Componentes del sistema.

Grficos:1. Esquema de un sistema de saneamiento.

91. CAUDALES Y VOLUMENE DE DISEO1.1 Poblacin de diseo

DIGESA recomienda la siguiente proyeccin poblacional

Referencia Aos____Redes 20Bombas 5 - 10Planta de tratamiento 10 15

1.2 Parmetros de diseo para colectores y emisor

a) Por el ingreso del agua potable al alcantarilladoQ medio diario (Qm) = 80% del agua potableQ mximo diario (Q max d) = 1.2 QmQ mximo horario (Q max h) = 3.5 Qm

b) Por el ingreso de escorrenta de lluvias a los buzones.Se recomienda 380 l/buzn/da = 0.004 l/seg. por buzn.

c) Por colegiosAdicional de 50 l/alumnos/da.

d) Por industriasRequiere anlisis especfico.

1.3 Determinacin de caudales en colectores y emisores

Se utiliza el Q max h, con los adicionales arriba indicados (escorrenta, colegios eindustrias).

En los colectores se determinar caudales por nudos de acuerdo a la poblacin del rea deinfluencia.

En el emisor el caudal corresponde al total de la poblacin.Frmula para el clculo de caudales

El caudal medio diario (Q md), para el agua potable se calcula con la relacin siguiente:

Qm = PMt

Donde:- P = poblacin.- M = Mdulo de consumo- t = tiempo (86,4000 seg/da)

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El caudal medio diario del alcantarillado es el 80% del agua potable y el Q max h = 3.5Qm. Por tanto, considerando que el caudal del diseo en el alcantarillado es el Q max h, larelacin ser:

Q = 0.8 x 3.5 x PM = 2.8 PM86,400 seg 86,400

Para que la relacin resulte completa debe incluirse infiltracin por buzones (I), caudalpor colegio (C) y caudal por industria (In).

El caudal de infiltracin es : N de buzones x 0.004 l/seg.El caudal por colegio es : N de alumnos x 50 l

86,400 seg.

Por tanto la relacin final ser:

Q = 2.8 PM + I + C + In86,400

Donde:Q = caudal (l/seg).P = poblacin (n de personas).M = mdulo de consumo (lppd).I = infiltracin de escorrenta en buzones.C = caudal por n de alumnos (l/seg.).In = caudal por industrias (l/seg.).

Ejemplo de aplicacin: (caudal para emisor QE)

Datos:P = 1000 personas.M = 100 lppd.I = 20 buzones x 0.004 l/seg. = 0.08 l/seg.C = 200 alumnos x 50 l/86,400 seg. = 0.11 l/seg.In = No existe.

Frmula:

Q = 2.8 PM + I + C + In86,400

Aplicacin:

Q = 2.8 x 1000 x 100 + 0.08 + 0.11 + 086,400

Q = 3.24 + 0.08 + 0.11 = 3.43

Resultado:

Q diseo emisor = 3.43 l/seg.

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1.1 Volumen de diseo de plantas de tratamiento

a) Relacin generalV = Vi + L

Donde:V = volumen de diseo.Vi = volumen de aguas servidas.L = volumen de lodos.

b) Volumen de aguas servidas (Vi)Vi = Qi x R

Donde:Qi = caudal de aguas servidas.R = N de das de retencin.

c) Caudal de aguas servidas (Qi)Se considera el caudal mximo diarios, por tanto el coeficiente es 1.2 x 0.8 = 0.96 y la relacines la siguiente:

Qi = 0.96 PM + I + C + In86,400

d) N de das de retencin (R)DIGESA recomienda 1 a 2 das para tanques spticos y 10 a 30 das para lagunas facultativas.

Para aspectos prcticos de diseo, se recomienda los tiempos siguientes:

Referencia R (das de retencin)Tanque sptico 1Laguna facultativa Selva 10 Costa 15 Sierra 3000 msnm 20 Sierra 3000 msnm 30

Los das de retencin , para las lagunas facultativas se ha realizado considerando que unelemento clave es la temperatura del agua como promedio del mes ms fro.El concepto es que a ms fro se requiere ms das de retencin para que el proceso se cumpla.La relacin es:CS = 250 x 1.05 (t-20)

DondeCS = carga superficial de diseo en kg DBO (ha x da)T = temperatura de agua promedio del mes ms fro en C.

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e) Volumen de lodos (L)Se determina en base a los siguientes parmetros:

Tipo Volumen de lodos(litros/persona/ao)

Periodos de limpieza(aos)

Tanque sptico 40 50 1 2Laguna facultativa 100 - 120 5 - 10

f) Frmula general para determinar la capacidad de plantas de tratamiento

V = 0.96 PM + I + C + In x 86,400 R + L86,400

Donde:V = volumen de diseo de planta.P = poblacin.M = mdulo de consumo de agua potable (lppd).I = infiltracin de buzones.C = caudal por colegio.In = caudal por industrias.R = N das de retencin.L = volumen de lodos.

Ejemplo de aplicacin para tanque spticoDatos:P = 1,000 personas (200 familias).M = 100 lppd (agua potable).I = 0.08 l/seg.C = 0.11 l/seg.In = 0.R = 1 da.L = 40 litros x 1000 personas x 1 ao = 40,000 litros (40 m3)

Aplicacin

V = 0.96 PM + I + C + I x 86,400 R + L86,400

Donde:0.96 PM = 1.1 l/seg.

86,400

V = (1.1 + 0.08 + 0.11) x 86,400 x 1 + 40,000 lV = 1.29 l/seg. X 86,400 + 40,000 l.V = 111,456 l + 40,000 l = 151 m3.Resultado:Proyectar 8 tanques de 20 m3 (160 m3)

Relacin: 1 tanque sptico de 20 m3 para 25 familias

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Ejemplo de aplicacin para laguna facultativaDatos:Idem ejemplo anterior con retencin de 15 das y periodo de limpieza de 5 aos y produccin delodos de 100 litros/persona/ao.

V = 1.29 l/seg x 86,400 seg x 15 das + 100 x 1000 x 5.V = 1671 m3 + 500 m3 = 2.171 m3 (se asume 2000 m3)

Resultado:Asumiendo lagunas de 2 m de profundidad, se requiere 1000 m2, por lo que se proyecta 2 pozasde 500 m2. Rectangulares de 15 x 34 = 510 m2 (OK)

Relacin rea de laguna: 1 m2 por persona con laguna de h = 2m.

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2. COMPONENTES DEL SISTEMA

Los componentes son: Alcantarillado, conformado por colectores y el emisor.

Planta de tratamiento, que pueden ser: Lagunas de oxidacin. Tanques Imhoff. Tanques spticos. Lagunas facultativas.

Estacin de bombeo y lnea de impulsin a la planta de tratamiento (eventualmente cuandolas condiciones lo requieran).

Instalaciones domiciliarias

Tipos de alcantarillado

Se tiene el sistema clsico y el condominial. El sistema condominial, tiene todos loscomponentes del sistema clsico, pero consiste en que parte del sistema de colectores loconforman tubos de 4 instaladas en las veredas o en la zona posterior de las viviendas.

Estas lneas de tuberas desaguan a buzonetas y luego estas a los colectores usuales. Estesistema debe incluir unas estructuras denominadas desgrasadoras entre el servicio y la caja deregistro.El objetivo del sistema condominial es bajar costos.

Plantas de tratamiento

Tienen por objeto verter las aguas en mejores condiciones que las aguas servidas del emisorpara su posible utilizacin en agricultura o transferir al subsuelo, para no afectar la salud de lagente.Los mtodos ms prcticos para proyectos rurales son de tanques spticos hasta poblaciones de2000 habitantes y para poblacin mayores las lagunas facultativas.Se considera esta premisa poblacional, debido a que con poblaciones pequeas el caudal delemisor es tan bajo que las lagunas no se llenan, perdindose el agua por filtracin yevaporacin, con lo que no se cumple el objetivo de las lagunas.

El problema de las lagunas de oxidacin es que requieren mucho espacio, pes tienen lalimitante que la profundidad no puede ser mayor a 0.8 m., pes requieren fermentacinaerbica. En el medio rural es difcil disponer reas adecuadas, sobre todo en la sierra.Los tanques Imhoff son algo complicados en su construccin que debe ser de concreto armadocon 2 cmaras, una encima de la otra. La primera realiza la separacin de solid y lquido y lasegunda la digestin anaerbica de slidos.Se requiere profundidades mayores a 3m. La retencin es de 4 a 6 das con temperaturas de 14 a20 C y de 3 a 5 das con temperatura mayor a 20 C. Tambin el mantenimiento es mscomplicado.Por estas consideraciones, en el presente manual se propone el diseo de tanques spticos olagunas facultativas de acuerdo a las condiciones de disponibilidad de reas de construccin yde acuerdo a la poblacin del proyecto.

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III

Diseo del sistema de alcantarillado

1. Red colectora.2. Buzones y buzonetas.3. Estacin de bombeo.4. Check list para el diseo.

Grficos:1. Trazos de colectores.2. Buzones.

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1. RED COLECTORA

1.1 Componentes

Colectores, emisor y conexiones domiciliarias.

1.2 Caudal de diseo (referencia captulo II 1)

La contribucin de caudales de las reas drenadas, se harn por tramos. El caudal corresponde al mximo horario (3.5 veces del caudal medio). En zonas de lluvia, se incrementar por la filtracin de los buzones un mdulo de Q = 0.004

litros/seg. por buzn y en colegios 50 litros por alumno.

1.3 Dimetro de tubos

Los colectores y el emisor se proyectan como canales circulares con d= 0.8 DSe calculan con la frmula de Manning con n= 0.10. En ningn caso los tubos debe trabajar apresin. El dimetro mnimo y usual en poblados rurales es de 6 para colectores y 8 paraemisores.

La velocidad mxima ocurre con la relacind = 0.82D

El mximo caudal ocurre con la relacind = 0.92D

En ningn caso la tubera debe trabajar llena a presin, pues el agua saldra por los servicios.

1.4 Previsiones

El trazo se har siguiendo la pendiente del terreno con una profundidad mnima de 1.0 m. ymximo de 5 m.

El dimetro del colector en el sentido del efluente no podr reducirse. La velocidad mnima ser de 0.6 m/seg. y mxima de 3 m/seg. (excepcionalmente 5 m/seg.)

Con velocidad de V = 0.6 m/seg. de diseo, se tendr V = 0.3 m/seg. con gastos mnimos.Esta velocidad es la mnima que permite el arrastre de arenillas.

Las pendientes mnimas recomendadas son 0.65 % para tubera de 6 y a 0.5 % para 8.

La capacidad de conduccin mxima de estas tuberas, con estas pendientes seran lassiguientes:

Tubo Pendiente (%) Q (litros / seg) v (m/seg.)6 0.65 20 1.08 0.50 30 1.0

El tramo inicial de 200 m. debe tener una pendiente de 1%.

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1.5 Alineamiento de colectores

Se ubicarn en tramos rectos entre buzones, en el eje de la calle. Se utilizar 2 colectores en los siguientes casos:

Calles con ancho mayor a 20 m. Pase de carretera o lnea frrea.

Deben instalarse como mnimo a 0.2 m. por debajo de la tubera de agua potable cuando sonparalelos y 0.10 m. cuando se cruzen.

En lo posible debe mantenerse una distancia mnima horizontal de 2.00 m. entre colectoresy tuberas de agua.

1.6 Caso especial: Sifones invertidos

Se construir con tubera de fierro fundido con velocidad mnima y mxima de 1 a 3 m/seg.utilizndose como mnimo 2 lneas de 6. Debe disearse un sistema que permita su limpieza.

1.7 Conexiones domiciliarias

Las conexiones domiciliarias se harn con tubera de 4 que se unir al colector, en un ngulode 45, mediante una cachimba.Las conexiones debern llegar hasta la vereda de las casas, con 2% de pendiente hacia elcolector.Se instalar un caja de registro de 0.2 x 0.4 m.

1.8 Relleno de zanjas

Previamente a la colocacin de la tubera se colocar una cama de 10 cm. de espesor de suelosarenosos que pasa la zaranda de . Colocando la tubera se tapar con material similar hastauna cobertura de 0.3 m. encima del tubo, luego del cual se utilizar material comn compactadohasta la superficie.

1.9 Trazado de la red (ver grfico N 01)

Los trazados ms usuales son: Bayoneta. Perpendicular. Peine.En la prctica las condiciones del poblado obligan normalmente a un trazado mixto. El trazadoen bayoneta se utiliza en zonas planas.

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2. BUZONES Y BUZONETAS DE INSPECCIN2.1 Buzones

a) UbicacinSe proyectarn en los siguientes casos: Inicio de todo colector. En todo cambio de dimetro. Interseccin de colectores. Cambio de pendiente notable. En todo lugar que sea necesario por razones de inspeccin y limpieza. La separacin mxima ser 80, 100 y 120 m. de acuerdo al dimetro de 6, 8 y 10.

b) Dimensiones y materialesLos buzones sern circulares con dimetro, interior de 1.20 m. con revestimiento de paredes de0.15 m. como mnimo y en el piso de 0.2 m. Sern construidos de concreto simple hasta 1.5 m.de profundidad y de concreto armado cuando presentan mayor profundidad.La tapa ser de concreto armado de 0.15 m. de espesor, debiendo ser removible y debe tener unaboca de inspeccin con tapa de fierro fundido o concreto con dimetro de 0.6 m.El piso del buzn deber tener una pendiente de 20% hacia las canaletas.Cuando se tiene una diferencia de 1.20 m. entre la tubera de entrada y el fondo del buzn,deber instalarse tubera bajante de fierro fundido con dimetro igual a la tubera de entrada.

2.2 Buzonetas

Se utilizarn en el sistema condominial.Normalmente se ubican al inicio y final de cada ramal. Puede utilizarse intermedios si lalongitud supera los 50 m.Son circulares de 0.60 m. de dimetro. Deben tener tapas removibles.

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3. ESTACIONES DE BOMBEO

3.1 Descripcin generalSe utiliza cuando la cota del emisor en su descarga est ms baja que la cota de ingreso de laplanta de tratamiento de las aguas servidas para bombear las aguas a la planta.

En lo posible debe procurarse utilizar la energa elctrica, por ser la ms econmica.

Los componentes de una estacin de bombeo son:

Cmara de rejas, para evitar ingreso de slidos a la cmara. Cmara seca, para la instalacin del equipo de bombeo. Cmara hmeda, donde se recepciona las aguas servidas para su bombeo, por 10 a 20

minutos. Equipamiento de bomba, rbol hidrulico y tablero de mando. Debe considerarse como

mnimo 2 bombas, para su alternancia en el trabajo. Caseta de guardiana. Cerco perimtrico.En suelos arenosos con nivel fretico elevado las cmaras se disean circulares de concretoarmado denominados CAISSON y se instala utilizando su propio peso, para bajar de nivel hastala cota prevista, luego se vaca el piso y el techo con concreto armado.

3.2 Recomendaciones de diseo

a) UbicacinSe ubicar en lugar no inundable, con acceso vial y lo ms prximo a la red elctrica, para tenerlneas de instalacin cortas.Tambin se deber tener cuidado sobre seguridad respecto a posibles hurtos del equipamiento.

b) Periodo de diseoSe disea con una proyeccin de 20 aos para la infraestructura y considerando renovar elequipo de bombeo entre 5 a 10 aos.

c) Determinacin del caudal de bombeoSe utilizar el caudal mximo horario (Q max h) ms adicionales por ingreso de agua a buzoneso consumo de agua en colegios con un periodo de retencin de 10 a 20 minutos en la cmarahmeda.

d) Dimetro de tuberas y accesoriosEl dimetro mnimo de las tuberas de succin e impulsin ser de 4 de PVC de presin.Se instalarn vlvula de retencin y de paso con juntas elsticas para absorber las vibraciones.La velocidad de la tubera de impulsin debe ser de 1.2 a 1.8 m/seg.

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4. CHECK LIST PARA EL DISEOItem Referencia

I SISTEMA COLECTOR1 Caudal de diseo

a) Caudal mximo horario.b) Infiltracin (no en PVC)c) Lluvia en buzones (380 litros/buzn/da)

2 Red de colectoresa) Dimetro.6pulgadasb) Longitudc) Pendiente.

- Mnimo (0.5%), inicio (1%).- Mxima.

d) Velocidad.- Mnimo (0.6 m/seg.).- Mximo (3 m/seg.).

a) Profundidad.- Mnimo 1 m.- Mximo 5 m.

3 Instalacin domiciliariaa) Dimetro 4.b) Pendiente 2%.c) Ubicacin 45.

4 Ubicacin en calles (al centro)5 Buzones

a) Distancia mxima: 80 m.b) Tipo (dimetro, tipo de infraestructura).

6 Geotecniaa) Clasificacin de suelos.b) Nivel fretico.

II EMISOR1 Caudal de diseo.

a) Caudal mximo horario.b) Infiltracin.c) Lluvia en buzones.

2 Lnea del emisora) Dimetro (8).b) Longitud.c) Pendiente.d) Velocidad.e) Profundidad.

3 BuzonesDistancia mxima 100 m.Tipo (dimetro, tipo de infraestructura).

4 Geotecniaa) Clasificacin de suelos.b) Nivel fretico.

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Item ReferenciaIII ESTACIN DE BOMBEO1 Periodo de diseo

- Infraestructura.- Equipo de bombeo.

2 Caudal de bombeo- Caudal de ingreso.- Retencin (10 a 20 minutos).- Caudal de bombeo.

3 Tubera de impulsin- Dimetro (dimetro mnimo 4).- Velocidad (1.2 a 1.8 m/seg.).- Clase.

4 Bombas- Nmero.- Potencia.- Fuente de energa.

5 Componentesa) Cmara de rejas.b) Cmara seca y cmara hmeda.c) Caseta de guardiana.d) Tablero Elctrico.e) rbol hidrulico.f) Caseta de guardiana.g) Cerco perimtrico.

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IV

Diseo de tanques spticos

1. Descripcin general.2. Proceso de tratamiento.3. Recomendaciones para el diseo.4. Recomendaciones para su operacin y mantenimiento.

Grficos:1. Distribucin de tanques spticos en batera.2. Seccin tipo de tanques con tapas.3. Seccin tipos de tanques con techo removible.4. Cmara de rejas.5. Desgrasadoras.6. Sistema de filtracin.7. Tipos de caja de distribucin.8. Caja de distribucin (planta y corte).9. Seccin de pozo percolador y zanja de infiltracin.

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1. DESCRIPCIN GENERALLos tanques spticos son estructuras que sirven para el tratamiento primario de las aguasservidas que consisten en depsito cerrados, rectangulares donde se tratan las aguas servidas,mediante un proceso de fermentacin anaerbica, durante 1 a 2 das, producindose agua, gasesde metano, bixido de carbono (CO2) y lodos.

Para su limpieza y mantenimiento deben tener tapas removibles.

En el proceso de fermentacin, se forman natas flotantes en la parte superior y los lodos sedecantan en el fondo.

Durante la limpieza deben extraer las natas y los lodos.

Se tiene tanques de uno o dos compartimientos. Cuando se tiene dos compartimentos, elprimero debe tener 50 a 60% de capacidad y el segundo de 50 a 40 %. En el primercompartimiento ocurre la mayor parte de los procesos de sedimentacin y digestin, pasando alsegundo solo materiales en suspensin.

DIGESA recomienda que la capacidad mxima de un tanque sptico debe ser de 20 m3, aunqueexisten otras entidades como water of the World que consideran adecuada hasta 39 m3.

Un tanque sptico de 20 m3 es adecuado para 150 a 200 personas (30 a 40 familias), por lo quepara poblaciones mayores, se recomienda construir baterias de tanques spticos, de acuerdo a lapoblacin.

Para poblaciones mayores a 400 familias se recomienda ya el uso de lagunas facultativas.

Previamente al ingreso de las aguas servidas al tanque sptico, se debe tener un pre-tratamientopara retencin de slidos y grasas, para lo cual se debe construir las siguientes estructuras: Cmara de rejas. Desagrasadora.Cuando se proyecta una batera de tanques, ser necesario tambin cajas de distribucin, paraque cada tanque del sistema reciba el mismo caudal.

El sistema de post-tratamiento consiste en la percolacin de las aguas tratadas en el subsuelo,para lo cual se tiene 2 opciones que son pozos de percolacin, cuando el estrato permeable esprofundo a zanjas de infiltracin en caso contrario. Previo a estos tratamiento tambin serequiere cajas de distribucin de caudales.

Complementariamente debe incluirse un lecho de secado de lodos y un cerco perimtrico detoda el rea de tratamiento.

La Organizacin Panamericana de Salud recomienda no usar las efluentes en cultivos, nidescargar en canales o aguas superficiales.

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2. PROCESO DE TRATAMIENTO

El desague que ingresa al tanque sptico es retenido por un periodo de 1 a 2 das. En esteperiodo los slidos sedimentan en el fondo y se descompone por accin de las bacteriasanaerbicas, las que no son activas en presencia de oxigene atmsfrico.

Las etapas que se dan en la fermentacin anaerbica son hidrlisis, formacin de cidos yformacin de metano.

La Hidrlisis, es la conversin de compuestos orgnicos complejos e insolubles en otros mssencillos y solubles en agua. Esta etapa es previa a la siguientes.

La formacin de cidos, consiste en que las compuestos sencillos son utilizadas por las bacteriasgeneradoras de cidos, producindose cidos orgnicos voltiles como cido actico, propionicoy butrico.

La formacin de metano, ocurre una vez formado los cidos, con una nueva categora debacterias que utiliza los cidos para convertirlos finalmente en metano y dixido de carbono(CO2).

La liberacin de estos gases causa burbujas que es sntoma de buen funcionamiento.

Esta fase es fundamental para conseguir la eliminacin de la materia orgnica.

El tratamiento elimina tambin 80 a 90% de elementos patgenos, pero el afluente todavacontiene huevos de estos patgenos que pueden afectar la salud, por lo que se recomienda nousar en riego o verter en ros o lagunas.

En los drenes de percolacin las bacterias nitrificantes que son aerbicas cambian el amoniaco yel cido nitrico en compuestos ms sencillos.

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3. RECOMENDACIONES

3.1 Ubicacin

Los tanques spticos deben ubicarse fuera de la zona urbana incluida de la zona de expansin yconsiderando la direccin de las corrientes de aire, para que no vaya del tanque al poblado, porlo malos olores en el momento de la limpieza de los tanques.

Referencialmente, se indica los siguientes distanciamientos mnimos: Al centro poblado 50 m. A rboles 3 m. Cauces naturales de agua 30 m. Pozo de agua 15 m.

3.2 Determinacin de la capacidad de los tanques

Indicado en el captulo II-1Como regla prctica se puede considerar las siguientes capacidades para tanques de 20 m3. Mnimo 25 familias. Mximo 40 familias. Media 30 familias.

3.3 Caractersticas (recomendados por DIGESA)

Periodo de retencin:24 a 48 horas.

Capacidad de tanques:Mnimo 3 m3, mximo: 20 m3. Sin embargo debe indicarse que la institucin de Water forthe World de USA, consideran el diseo de tanques hasta de 39 m3.

Nmero de cmarasUna hasta 5 m3 y 2 a 3 cmaras a volmenes mayores a 5 m3. La primera cmara deber

tener 50 a 60% de la capacidad total.

Relacin de medidas: Profundidad 1.20 a 1.70 m. Borde libre 0.30 m. Relacin largo / ancho 2 a 1 / 3 a 1. Ancho mnimo 0.6 m.

Tuberas de ingreso y salida: Dimetro mnimo: 4 con tees. Salida 5 cms ms baja que entrada. Las tees separadas de menos 0.2 a 0.3 m.

Tapa de tanque Sirven para inspeccin y limpieza. Pueden ser una por cmara o a lo largo de todo el tanque.

Interconexin entre cmaras:Tubo 4 a media altura del tabique, para evitar paso de lodos y natas.

Pendiente de tanque2% hacia ingreso.

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3.4 Diseo recomendado

Tanques de 20 m3 en bateria con lados comunes. Medidas (L x a x h): 6 x 2 x 2 m, con tirante d = 1.70 y borde libre f = 0.30 m. Compartimentos: 2 de 3.50 y 2.50 m. de largo respectivamente. Tapa a todo lo largo del tanque con lozas removibles de 0.4 m. de amcho, para facilitar

limpieza de natas y lodos destapando la totalidad del tanque. En los casos que el terreno lo permita en el fondo de la primera cmara se colocar un tubo

con vlvula para el drenaje de los lados hasta los lechos de secado. El tanque debe ser tapado con 0.3 m. de altura de tierra para evitar ingreso de aire, por las

juntas de las tapas.

3.5 Estructura complementarias

a) Cmara de rejasSon cajas de concreto con una rejilla inclinada que sirve para retener slidos y sedimentararenilla con el objeto de que estos materiales no ingresen al tanque.Las dimensiones mnimas son: 2 x 1 x 0.5 m. de profundidad.

b) Trampa desgrasadoraSe ubica luego de la cmara de rejas y consiste en cajas de concreto, con diferentes niveles detubera de entrada y salida mediante tees, para evitar el ingreso de grasas que flotan en lacmara.Se utiliza sobre todo en poblados con restaurantes, hoteles y hospitales.

c) Cajas de distribucin de entradaSe utiliza cuando se tiene 2 o ms tanques y sirven para distribuir el caudal en formaproporcional al nmero de tanques.Se recomienda dimensiones mnimas de 0.6 x 0.6 x 0.6 m.

d) Cajas de distribucin de salidaSirven para distribuir el afluente en forma proporcional al sistema de infiltracin que pueden serpozos o tuberas de percolacin.Son cmara de concreto con tapas, con formas cuadradas, rectangulares o triangulares deacuerdo a la distribucin prevista.

e) Pozos de percolacinSon pozos para la infiltracin del afluente en el terreno.Se utilizan cuando el terreno superficial es poco permeable y existe suelos ms permeables en laparte mas profunda, por tanto la profundidad del pozo depender de la profundidad del estratopermeable.Son pozos construidos de paredes de ladrillo con juntas abiertas, con dimetro mnimo de 1 m.de forma circular.El espacio entre el ladrillo y el terreno se rellena con grava gruesa con un espesor mnimo de0.15 m.Toda poza debe tener una losa de concreto armado de 0.15 a 0.20 m de espesor, sobre un anillotambin de concreto.La separacin de pozos debe ser 3 veces el dimetro del pozo.

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b) Tuberas de infiltracinConsiste en lneas de tuberas paralelas de PVC, de 4 perforadas, colocadas en zanjas de 0.4 m.de ancho y 0.8 m. de profundidad, dentro de un envoltura de grava primero y arena despushasta aproximadamente 0.3 m. encima del tubo. Luego se rellena con material comn.La longitud de cada lnea debe ser de 20 a 30 m.Por tanque se puede utilizar 2 a 3 lneas paralelas de acuerdo a la permeabilidad del terreno.

g) Lecho de secadorea prevista prxima a los tanques, que sirve para depositar los lodos en el momento de lalimpieza del tanque, para que luego de su secado puede ser trasladado usualmente a los chacrasen calidad de abono.Esta operacin se realiza cada 1 a 3 aos. Las natas del tanque se puede extraer con palas y loslodos de fondo bombeando junto con los efluentes.El lecho de lodos para su secado, debe ser un rea plana con buen drenaje, con piso de tierra,enrocado o de concreto.Puede tener muros de poca altura (0.5 m), para resguardar los lodos.Se recomienda un rea mnima 2 x 5 m.La limpieza de lodos deber realizarse en la sierra en periodo de estiaje (mayo septiembre)para evitar las lluvias y as no requerirse de techados.

h) Cerco perimtricoSirve para evitar el ingreso a la zona de tratamiento.Usualmente los cercos se hacen con postes de madera y lneas de alambre de pas. Bastar unaaltura de 1.20 m. con 4 lneas de alambre.Debe tener su puerta de ingreso, que debe cerrarse con candado.

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3.6 Check list para el diseo

Item Referencia1 Poblacin de diseo (n) y periodo considerado.2 Caudales de ingreso al tanque

- Mximo diario (l/seg.).- Medio diario (l/seg.).

3 Volumen de tratamiento /da (m3).4 Periodo de retencin (usualmente 1 da).5 Nmero de tanques de 20 m3.6 Medidas del tanque7 Cmara de rejas (L x a x h).8 Trampa desgrasadora (L x a x h).9 Nmero de cajas de distribucin en entrada (u).10 Nmero de cajas de distribucin en salida (u).11 Pozas de percolacin

- Dimetro (m).- Profundidad (m).- Nmero (u).

12 Tubos de infiltracin- Nmero de lneas (u).- Longitud total (m).- Dimetro (pulgadas).

13 Lecho de secadorea (m2).

14 Cerco perimtrico.- Longitud (m).- Material

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4. RECOMENDACIONES PARA SU OPERACIN YMANTENIMIENTO

4.1 Operacin

Para poner en servicio un tanque debe llenarse con agua y de ser posible verter unos 5baldes de lodo procedente de otro tanque, para acelerar el desarrollo de las bacterias queproducen la fermentacin anaerbica.

Si hay malos olores, agregar pequeas cantidades de cal disuelta en agua. Colocadas las tapas removibles, deber colocarse una capa de tierra de aproximadamente

0.3 de espesor para evitar que el aire ingrese por las juntas al tanque.

Mantenimiento

Para determinar el periodo de limpieza (anual o bianual, se medir la altura del lodo, quedebe ser mayor a 1/3 de la profundidad del lquido.

Para la limpieza se sacan las tapas removibles y se extrae la nata (costra dura superficial)y los lodos en el fondo del tanque.Las natas puede extraerse mediante palas o rastrillos a depsitos como cilindros, en formamanual.Los lodos, pueden extraerse manualmente mediante arrastre de balde, pero es mucho mejorremover todo el lquido y extraer mediante una motobomba a un lecho de secado, donde seinfiltre los lquidos y se sequen los slidos que deben en calarse para matar agentespatgenos.

No deben usarse sustancias desinfectantes en el tanque, pues mataran a las bacterias queocasionan la fermentacin anaerbica.

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V

DISEO DE LAGUNASFACULTATIVAS

1. Descripcin general.2. Proceso de tratamiento.3. Recomendaciones para el diseo.4. Recomendaciones para su operacin y mantenimiento.

Cuadros:01. Sistema Unificado de Clasificacin de suelos.

Grficos:01. Esquema de lagunas facultativas.

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1. DESCRIPCION GENERAL

Caractersticas

El tratamiento de lagunaje consiste en el almacenamiento de las aguas servidas o residuales porcierto tiempo, de acuerdo al clima (10 a 30 das), para que el material orgnico quededegradado.

Se trata de un tratamiento biolgico natural basado en los principios de auto depuracin queocurre en ros y lagunas.

En el estrato superior de una laguna facultativa primaria existe una simbiosis entre algas ybacterias en presencia de oxgeno. En los estratos inferiores se produce una biodegradacinanaerbica de los slidos sedimentados.

Es el sistema ms usado en poblaciones rurales, resultando eficaz en la remocin de bacterias,virus y parsitos. Se indica que un periodo de retencin mayor a 10 das garantiza una remocinde 99.99% de parsitos.

En las lagunas facultativas se eliminan los huevos y quistes de parsitos intestinales por el largoperiodo de retencin, lo que no ocurre con otros tipos de tratamiento.

Otra ventaja es que se requiere un mnimo de mantenimiento y no es necesario personalcalificado. La desventaja es que ocupa reas considerables de terreno que no siempre es fcildisponer.

Tipos de lagunas

Las lagunas pueden ser primarias o facultativas y secundarias o de maduracin, inclusiveterciarias, de acuerdo al nivel de pureza del agua que se quiere obtener al final del tratamiento,mejorando la calidad bacteriolgica del afluente progresivamente.

En poblaciones rurales se recomienda slo el nivel primario, salvo situaciones que justifiquenlagunas secundarias o de maduracin.En las lagunas facultativas (profundidades de 1.50m. a 2.50m.) la biodegradacin ocurremediante procesos aerbicos en la parte superior y anaerbicos en la parte inferior de la laguna.

El nombre de facultativa proviene de la capacidad de adaptacin de los microorganismos aambos ambientes, de acuerdo a la profundidad de la laguna y al hecho de estar de da o denoche.En las lagunas secundarias o de maduracin (1 a 1.20m. de profundidad), por el hecho de que laluz atraviesa toda la altura de agua, se tiene un efecto desinfectante con la eliminacin de lasbacterias patgenas, nitrificacin del nitrgeno amoniacal, eliminacin de nutrientes,clarificacin del efluente y oxigenacin.

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Caudales mnimos de funcionamiento

Para que las lagunas funcionen adecuadamente, es necesario caudales que garanticen su llenado,caso contrario se perdera el agua por infiltracin y evaporacin. Con este objetivo serecomienda su uso para poblaciones mayores a 400 familias o 2,000 habitantes, con lo cual siconsideramos un mdulo de consumo de agua de 100lppd, se tendra un caudal medio diario deaproximadamente 2.3l/s.

Evacuacin de aguas tratadas

Las aguas tratadas pueden ser evacuadas a drenes, cauces naturales o campos de cultivo,siempre y cuando no se trate de hortalizas, por su posible contaminacin.

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2. PROCESO DE TRATAMIENTO

Proceso aerbico

El proceso aerbico se caracteriza porque la descomposicin de la materia orgnica se llevar acabo en una masa de agua que contiene oxgeno disuelto. En este proceso, en el que participanbacterias aerbicas o facultativas, se originan compuestos inorgnicos que sirven de nutrientes alas algas, las cuales a su vez producen ms oxgeno que facilita la actividad de las bacteriasaerbicas. Existe pues una simbiosis entre bacteria y algas que facilita la estabilizacin aerbicade la materia orgnica. El desdoblamiento de la materia orgnica se lleva a cabo conintervencin de enzimas producidas por las bacterias en sus procesos vitales.

A travs de estos procesos bioqumicos en presencia de oxgeno disuelto las bacterias logran eldesdoblamiento aerbico de la materia orgnica. El oxgeno consumido es parte de la demandabioqumica de oxgeno (DBO).

Las algas logran, a travs de procesos inversos a los anteriores, en presencia de la luz solar,utilizar los compuestos inorgnicos para sintetizar materia orgnica que incorporan a suprotoplasma. A travs de este proceso, conocido como fotosntesis, las algas generan grancantidad de oxgeno disuelto.

Como resultado final, en el estrado aerbico de una laguna facultativa se lleva a cabo laestabilizacin de la materia orgnica putrescible (muerta) originalmente presente en las aguasresiduales, la cual se transforma en materia orgnica (viva) incorporada protoplasma de lasalgas. En las lagunas de estabilizacin el agua residual no se clarifica como en las plantas detratamiento convencional pero se estabiliza, pues las algas son materia orgnica viva que noejerce DBO.

Proceso anaerbico

Las reacciones anaerbicas son ms lentas y los productos pueden originar malos olores. Lascondiciones anaerbicas se establecen cuando el consumo de oxgeno disuelto es mayor que laincorporacin del mismo a la masa de agua por la fotosntesis de las algas y el oxgeno disueltoy que la laguna se torne de color gris oscuro. El desdoblamiento de la materia orgnica sucedeen una forma ms lenta y se generan malos olores por la produccin de sulfuro de hidrgeno.En la etapa final del proceso anaerbico se presentan las cinticas conocidas como acetognicay metanognica.

Procesos en las lagunas de estabilizacin facultativas

Las capas de la laguna facultativa (aerbica y anaerbica) no son constantes, estas interactanentre si, dependen de la radiacin solar. Durante el da la capa aerbica es la que predomina enla laguna y durante la noche la capa anaerbica.

Las algas tienen un rol sumamente importante en el proceso biolgico de las lagunas deestabilizacin, pues son los organismos responsables de la produccin de oxgeno molecular,elemento vital para las bacterias que participan en la oxidacin bioqumica de la materiaorgnica.

La presencia de las algas en niveles adecuados, asegura el funcionamiento de la fase aerbica delas lagunas, cuando se pierde el equilibrio se corre con el riesgo de producir el predominio de lafase anaerbica, que trae como consecuencia una reduccin de la eficiencia del sistema.

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En las lagunas primarias facultativas predominan las algas flageladas, en lagunas secundarias seincrementa el nmero de gneros y la densidad de algas, predominan las algas verdes. Enlagunas terciarias se presenta un mayor nmero de gneros de algas, entre las cualespredominan las algas verdes. En muchos casos, se ha observado la predominancia de algasverdes-azules. La predominancia de gneros vara segn la temperatura estacional.

Factores determinantes en el tratamiento biolgico

Temperatura: a mayor temperatura, mayor ser el crecimiento de microorganismos yviceversa.

Ph: a Ph en un rango bajo, es decir cido, va traer como consecuencia que losmicroorganismos no sobrevivan.

Coordinacin microorganismos - materia orgnica: se tiene que cuidar el exceso decarga (DBO), porque originara un mal funcionamiento de la laguna.

Inhibidores: presencia de metales pesados, sulfatos, pesticidas, etc., ocasionan undecrecimiento de bacterias.

Nutrientes: principales nutrientes son el nitrgeno y el fsforo. Cuidar que no estn enexceso porque puede producir la eutrofizacin.

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3. RECOMENDACIONES PARA EL DISEO3.1 Ubicacin

Las lagunas facultativas debern ubicarse lo ms alejado posible de los centros poblados, entodo caso a una distancia de no menos de 1,000m. y teniendo cuidado que la direccin delviento predominante no vaya en direccin de la laguna al poblado, por los malos olores quepueda causar.

Es preferible suelos planos con pendientes no mayores al 5% y de perfil arcilloso para queresulten impermeables.

3.2 Capacidad de las lagunas

La capacidad de calcular bajo la normatividad indicada en el Captulo II-I.

Como norma general, variable a clculos ms especficos, se considera adecuado los siguientesperiodos de retencin para el clculo de capacidad de las lagunas y las reas referenciales parah=2m.:

Zona Periodo (das) rea referencial de laguna conh=2m. por habitante en m2Selva 10 0.7

Costa 15 1.0

Sierra 3000msnm 30 2.0

3.3 Nmero de lagunas

Las lagunas como mnimo deben ser dos, para permitir el ingreso de todo el caudal a una deellas, mientras se hace la limpieza de la otra.

La capacidad de diseo se distribuye en el nmero de lagunas consideradas.

3.4 Condiciones del vaso

El vaso de las lagunas debe ser impermeable. Para su determinacin del nivel de permeabilidadse har los anlisis respectivos, de las muestras de suelos, obtenidos como mnimo de 4calicantos por poza de aproximadamente 2m. de profundidad. Las pruebas determinarn laclasificacin SUCS (ver cuadro 01) y Compactacin Proctor Standard ptimo, requerido para lacompactacin de los terraplenes.La necesidad de impermeabilizar el vaso o no, se har de acuerdo a la siguiente clasificacin:

Referencia Tipo de suelos

No requieren medidas de impermeabilizacin GC, SC, ML, MH, CL, CH

Requieren medidas de impermeabilizacin GW, GP, SW, SP, GM, SM

SUELOS NO APTOS OL, OH, Pt

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3.5 Medidas de impermeabilizacin

La impermeabilizacin se podr realizar con cualquiera de las siguientes medidas, dependiendosu eleccin de las condiciones de la zona respecto a consideraciones de costo inicial, costo demantenimiento y duracin.

Las alternativas son:

Capa de arcilla de 0.3m. de espesor. Concreto armado de 5 a 7.5cms. de espesor. Geomembrana.

CUADRO 01

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (SUCS)

ITEM SIMBOLO DENOMINACION

1234

GWGPGMGC

Gravas limpias bien graduadasGravas limpias mal graduadasGravas limosasGravas arcillosas

5678

SWSPSMSC

Arenas limpias bien graduadasArenas limpias mal graduadasArenas limosasArenas arcillosas

9101112

MLMHCLCH

Limos inorgnicos (LL < 50)Limos inorgnicos (LL > 50)Arcillas inorgnicas (LL < 50)Arcillas inorgnicas (LL > 50)

131415

OLOHPt

Limos o arcillas orgnicas (LL > 50)Limos o arcillas orgnicas (LL < 50)Materia orgnica

Nota: LL = lmite lquido.

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3.6 medidas de proteccion del vaso

a) Proteccin de taludes con enrocado o capa de grava de 10 a 20cms. de espesor en terrenosarcillosos (original o instalado), para evitar el cuarteamiento al resecarse y deslave porcambio de niveles del agua en el vaso o por efecto de las lluvias.

b) Proteccin del piso, cuando se utiliza geomembrana, con una capa de 10 a 20cms. de grava,para evitar que en la limpieza se perfore la geomembrana.

3.7 Geometra de las lagunas

Se recomienda una relacin largo/ancho de 2 a 3: 1.

Profundidad:- 1.5 a 2.50 en lagunas primarias.- 1.0 - 1.20 en lagunas secundarias.

Borde libre: 0.50m. Geometra del terrapln o bordes:- Taludes aguas arriba 2:1 a 1 3:1 (H/V).

Nota: usar 3:1 en suelos arcillosos.- Taludes aguas abajo: 2:1.- Ancho de corona: 3m.

La entrada y la salida deben ubicarse en lados opuestos para obtener el recorrido ms largoposible de las aguas.

En caso se considere constituir lagunas secundarias o de maduracin, stas sern rplicasde las primarias en nmero y reas, slo variar la profundidad.

3.8 Construccin de las lagunas

La conformacin del vaso puede ser slo en excavacin o excavacin y relleno.

En cualquier caso de construirse los bordes o terraplenes en relleno, stos se harn haciendo elrelleno en capas de 0.3m. de espesor, con la humedad ptima de compactacin (aprox. 10%) yse deber compactar hasta el 95% de Proctor Standard con equipo especial, usando rodillo patade cabra en suelos arcillosos o rodillos lisos en suelos ms granulares.

3.9 Estructuras de entrada y salida de las lagunas

Para el ingreso del agua a las lagunas se requiere previamente una cmara de rejas y una caja dedistribucin, del cual salen las tuberas que dan ingreso a las lagunas.

El caudal de diseo es el mximo horario.El dimetro de las tuberas sern de 4 a 6 pulgadas y el ingreso a la laguna puede ser de cadalibre o sumergida, debiendo protegerse el lugar de descarga contra la erosin.

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Para la salida se utilizarn un tubo de rebose para mantener el borde libre y con tubo dedescarga de fondo para el vaciado de la laguna que permita la limpieza de lodos. Esta ltimadeber tener un control mediante vlvula aguas abajo o compuesta aguas arriba.

La tubera de descarga tendr una caja de control que disipe la energa del agua de salida yluego descargarn las aguas a una tubera de evacuacin que desemboque a un dren, caucenatural o rea de cultivo (que no sean hortalizas).

3.10 Estructuras complementarias

Debe considerarse un rea para el lecho de secado de los lodos durante la limpieza y un cercoperimtrico.

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3.11 Check List para el diseo

tem Referencia1 Caudales de ingreso

- Mximo diario- Mximo horario

2 Volumen de tratamiento- Periodo de retencin- Volumen aguas servidas- Volumen infiltracin en buzn- Volumen de lodos- Volumen total

3 Pozas- Nmero- Dimensiones internas- Dimensiones externas- Profundidad, tirante (1.5m. a 2.5m.) y borde libre (0.5m.)- Tipo de suelos (clasificacin SUCS)- Tratamiento de impermeabilizacin

4 Terrapln- Tipo de suelo de relleno (clasificacin SUCS) y compactacin

Procter Standard- Ancho de corona (3m.)- Talud aguas arriba (2:1 a 3.1)- Talud aguas abajo (2:1)- Proteccin taludes

5 Pretratamiento- Cmara de rejas- Desgrasadora

6 Obras complementarias- Cajas de ingreso y salida- Tubera de evacuacin (indicar lugar de entrega)- Lecho de secado- Cerco perimtrico

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40

4. RECOMENDACIONES PARA SU OPERACIN YMANTENIMIENTO

Arranque del sistema

Antes de evacuar las aguas servidas a las lagunas de estabilizacin, stas deben llenarse por lomenos hasta la mitad de su altura total con agua y de ser posible inocularse con bioslidosprovenientes de otro reactor anaerbico. Luego en 1 a 4 semanas se rellena con aguas servidashasta alcanzar la carga de diseo. Es importante mantener el Ph alrededor de 7.0. En caso sepresente acidez debe aadirse cal en el primer mes de operacin.

Mantenimiento de rutina

Remocin de slidos gruesos y arenas retenidos en la cmara de rejas. Eliminacin de vegetacin que crece en terraplenes. Remocin de material y plantas flotantes. Reparacin de daos en los terraplenes, tuberas de ingreso y salida y obras

complementarias.

Limpieza de lodos

- Esta operacin se realiza cada 5 a 10 aos.- Deber hacerse alternativamente entre pozas, pues no debern hacerse las dos pozas ala vez.- Primero se vaciar el agua, hasta que aparezca el lodo mediante la vlvula de fondode la laguna, luego se podr extraer los lodos con cargador frontal, al lecho de secado.

Los lodos secados podrn utilizarse para fertilizar reas forestales.

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ANEXO - A

BIOFILTROS

1. Caractersticas

Tienen por objeto depurar las aguas tratadas a nivel primario, en un sistema de tratamiento deaguas servidas.Estos sistemas son ampliamente utilizadas a nivel mundial.

El biofiltros en una imitacin de pantanos naturales, donde las aguas residuales se depuran porprocesos naturales. Los biofiltros son humedales artificiales de flujo subterrneo, paramaximizar la remocin de los contaminantes.

2. Diseo

Consisten en pozas impermeables de poca profundidad rellenadas con material filtrante (grava)en cuya superficie se siembran plantas de pantano. El flujo del aguas es vertical y horizontal.

La impermeabilizacin de las pozas se podr realizar con un manto de arcilla de 0.2 m. deespesor o geomembranas de aproximadamente 1 a 1.5 m.m. de espesor. Los taludes deben ser1:1 2.1 (H/V). Complementariamente debe construirse una canaleta de ingreso a todo el anchode las pozas, para una distribucin uniforme del agua residual (puede ser tubo de 4 perforado)y una caja de concreto a la salida del agua, para su control.

En el diseo se deben considerar 2 pozas, para cambiar pozas en los momentos demantenimiento. El rea de las pozas se disea con el parmetro de 1.5 m2 por persona y conprofundidad de 0.6 a 1.0 m.

En la entrada y salida de la poza, en un ancho de 0.5 m. se rellena con piedras de 5 a 10 cms. Elresto del material filtrante es arena y grava con dimetro de 0.5 m.m. A 15 m.m.

El recorrido del agua en el lecho filtrante es de 3 a 5 das, donde se depura en contacto conzonas aerbicas (cerca de las races) y anaerbicas (alejadas de la races).

Durante su paso a travs de las diferentes zonas del lecho filtrante, el agua residual es depuradapor accin de los microorganismos que se adhieren a la superficie del lecho y por otros procesosfsicos como la filtracin y la sedimentacin.

Cuando el material filtrante es piedra volcnica triturada el filtro es de mejor calidad.

Las plantas ms utilizadas, por su capacidad de crecer en zonas pantanosas, son el carrizo, elpasto elefante y el platanillo.

Por la ecologa de estas plantas se recomienda biofiltros en la costa y selva en la sierra hasta los2,700 m.s.n.m.

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3. Mantenimiento

Se debe realizar el cambio del lecho filtrante en los primeros 1 a 2 m. despus de las zonasde entrada, cuando se note un flujo superficial.

Eliminar slidos sedimentados en el canal de alimentacin. Cortar las plantas sembradas en la superficie. Controlar el espejo de agua en el biofiltros.

43

ANEXO - B

COSTOS REFERENCIALES(ao de referencia: 2007)

1. Materiales.

2. Maquinaria.

3. Estructuras.

4. Partidas presupuestales.

5. Costos de instalaciones nuevas.

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ANEXO 1

COSTOS DE MATERIALES

1. TUBERIAS (Costo en Soles/ml)

D (pulg.) PVC - PRESION Fe-Go Desage con roscaC-5 C-7.5 C-10

- - 1.40 6.30 -

- - 1.80 9.0 -

1 - - 2.40 - -

1.5 - - 4.00 - -

2 5.30 6.40 8.20 30 -

2.5 6.50 9.20 - - -

3 9.50 13.50 17.40 45 -

4 15.50 22.20 28.20 - -

4 - - - - 13

6 - - - - 20

8 - - - - 30

2. VALVULAS

Dimetro Compuerta de bronceMarca CIM-70 Compuerta esfrica De aire

1 55 48

1.5 92 119

2 149 176 260

3 350 485

4 620 805

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ANEXO 2

COSTOS DE MAQUINARIA

tem Referencia Costo horamquina (Soles)

01. Cargador frontal 2.5 yardas cbicas 190

02. Tractor Bulldozer D6C 180

03. Motoniveladora 125 HP 115

04. Volquete 10m3 170

05. Volquete 8m3 160

06. Camin cisterna 100

07. Rodillo liso 100 HP 70

08. Mezcladora de concreto tipo trompo 20 HP 15

09. Compresora neumtica 76 HP 40

10. Martillo 50lbs. 19

11. Motobomba 4 15

12.. Compactador vibrador tipo plancha 4 HP 15

13. Vibrador de concreto 4 HP 5

14. Teodolito con miras (4) 7

15. Bomba de mano para prueba hidrulica 7

16. Camioneta pick-up doble cabina 40

46

ANEXO 3

COSTOS DE ESTRUCTURAS

tem ReferenciaUnidad Costo(Soles)A AGUA POTABLE

01.02.03.04.05.06.07.08.09.10.11.12.13.14.15.

Captacin Tipo C-2Captacin Tipo C-1CRP - Tipo 6CRP - Tipo 7Reservorio de Regulacin 10 m3Reservorio de Regulacin 20 m3Reservorio de Regulacin 30 m3Reservorio de Regulacin 50 m3Filtro lento (1,000 personas)Pozo artesanal con anillos de concreto armadoPozo artesanal con bomba manualPozo tubularBomba sumergible con tablero y rbol hidrulico 2 HPConexin domiciliariaMicromedidor

UUUUUUUUUmm

m

UUU

6001,000

8001,500

12,00020,00025,00030,00050,0001,0001,4002,0006,000

10065

B SANEAMIENTO

01.02.03.04.05.06.07.

Buzones (profundidad media 1.5m.)Tanque sptico de 20 m3Tanques spticos de 20 m3 en bateraLaguna facultativa 2,000 m3 (1,000 personas)Conexin domiciliariaCaja desgrasadoraCmara de inspeccin condominial (buzn)

UUUUUUU

1,00011,0008,000

40,000190

60200

47

ANEXO 4

PARTIDAS PRESUPUESTALES

tem Referencia UnidadCosto (Soles)

Hasta1.20m

De 1.20a 2.00m

De 2.00a 3.00 m

1 Excavacin de zanjas (en agua y saneamiento)

1.1 En tierra (manual) m3 5.00 10.00 15.00

1.2 En tierra (retroexcavadora) m3 3.00 4.00 6.00

1.3 Roca suelta m3 8.50 15.00 20.00

1.4 Roca fija m3 25.50 30.00 35.00

2 Refine de caja ml 0.35

3 Cama e=10cms. ml 1.00

4 Relleno material seleccionado(de 1.00 - 3.50n de h) ml 3.00

5 Relleno material comn(de 1.00 - 3.50n de h) ml 2.00

6 Prueba hidrulica ml 0.50

7 Traslado material excedente(D = 2 Km.) m3 15.00

8 Concreto fc = 140kg/cm2 m3 220.00

9 Concreto fc = 175kg/cm2 m3 250.00

10 Concreto fc = 210kg/cm2 m3 270.00

11 Encofrado y desencofrado m2 15.00

11 Acero de refuerzo Kg. 3.50

12 Tarrajeo m2 20.00

16 Instalacin tuberas agua (de - 4) ml 0.60

17 Instalacin tubos desage de 6 - 8 ml 1.30

48

ANEXO 5

COSTOS DE INSTALACIONES NUEVAS

tem Referencia Costo per-cpitaUS $

1 Agua potable con conexin domiciliaria 56

2 Agua potable con pileta pblica 44

3 Alcantarillado con tratamiento aguas servidas 87

4 Letrinas 26

49

BIBLIOGRAFIA

GTZ Operacin y Mantenimiento de Sistemas de Agua y Saneamiento en ZonasRurales

DINASBA Reglamentos tcnicos de diseo para sistemas de agua potable

Fondo de las Amricas Manual de Operacin y Mantenimiento de Sistemas de Agua Potable porgravedad sin tratamiento

TUBOPLAST Manual de Instalacin

TUBOPLAST Especificaciones tcnicas

DIGESA Normas de diseo para proyectos de abastecimiento de agua potable parapoblaciones rurales

FONCODES Parmetros de diseo de infraestructura de agua y saneamiento para CentrosPoblados Rurales

FONCODES Criterios para la seleccin de operaciones tcnicas y niveles de servicio ensistemas de abastecimiento de agua y saneamiento en zonas rurales

Organizacin Panamericana de laSalud FILTROS

National Academy of Sciences EL AGUA POTABLE SEGURA ES ESENCIAL

Gua Latinoamericana del Agua FILTROS LENTOS

Ing. Lidia Vargas deCnepa PLANTAS DE TRATAMIENTO DE FILTROS LENTOS

CEPIS UNATSBAR

Bureau of Reclamation Clasificasion ASHTO

WATER FOR THE WORLD DESIGNING SEPTIC TANKS

Universidad de Sevilla TECNOLOGIAS NO CONVENCIONALES DE BAJO COSTO

Organizacin Panamericana de laSalud

Gua para el diseo de tanques spticos, tanques IMHOFF y lagunas deestabilizacin

50