UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL Facultad Regional Buenos Aires.
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL CÁTEDRA INSTALACIONES SANITARIAS Y GAS PROFESOR TITULAR:
Ing Carlos Alberto Talarico
JEFE TRABAJOS PRÁCTICOS : Ing Horacio C Mazzei
AYUDANTES:
Ing. I. Pagni Ing D. Talarico
UNIDAD TEMÁTICA Nº 5 SISTEMA ESTÁTICO DE DISPOSICIÓN DE EFLUENTES EN EL TERRENO ZANJAS DE INFILTRACIÓN –POZOS ABSORBENTESCÁMARA SÉPTICA
SISTEMA ESTÁTICO Introducción El déficit notorio que existe es nuestro país de una adecuada infraestructura sanitaria, trae aparejado que el cincuenta por ciento de nuestra población no cuenta con servicio de redes externas para evacuación de efluentes cloacales. Debido a esta circunstancia, se adoptan sistemas estáticos para disposición de éstos efluentes, siendo los más comunes, la utilización de la cámara séptica y pozo absorbente o zanja de infiltración. La escasa bibliografía técnica, la inadecuada utilización del sistema y la falta de control de parte de la autoridad competente, crea un riesgo potencial de contaminación de de diversa índole, como ser: napas de agua agua potable, cuerpos receptores, etc., y fundamentalmente al medio ambiente por la proliferación de insectos, roedores, olores, etc. Todos esos factores conjugados, da como resultado un riesgo importante para el ser humano de contraer cualquier tipo de enfermedad hídrica. El presente tiene por objeto, dar normas de diseño, formas y características constructivas campo de utilización de los diversos sistemas de infiltración. Capacidad de absorción del suelo Uno de los primeros estudios que deben realizarse antes de proyectar un sistema para eliminación de efluentes cloacales por medio de infiltración, será la medición de la absorción del terreno y que el mismo cuente con la velocidad de infiltración aceptable, sin interferencias de aguas freáticas o estratos impermeables bajo el nivel de absorción. En general deberán verificarse dos condiciones: 1. Los tiempos de infiltración infiltración deben estar dentro dentro de los límites prefijados prefijados en la TABLA Nº1. 2. La elevación máxima estacional del nivel freático, deberá estar estar como máximo máximo a 1,20m.por debajo del nivel de absorción, las formaciones de rocas y los estratos impermeables deben estar a profundidades mayores de 1,20m. A menos que estas condiciones se satisfagan, el terreno será inadecuado, para cualquier sistema adoptado de infiltración. Ensayos de infiltración A efectos de realizar los ensayos de infiltración se deberán realizar perforaciones para conocer las características del subsuelo y sus distintas formaciones. En algunos casos las excavaciones para edificios, pueden dar una idea de las distintas composiciones del terreno como también informaciones más o menos precisas sobre el nivel freático. Existen zonas donde el nivel del subsuelo varía ampliamente en distancias muy cortas, por lo tanto en los ensayos deberán ejecutarse tratando de abarcar todas las zonas proyectadas para realizar la infiltración. Estos ensayos permiten determinar la capacidad del subsuelo y en consecuencia las dimensiones necesarias del sistema de infiltración. Los pasos a seguir son los siguientes: 1. Número y localización localización de las pruebas: pruebas: deberán ser seis como mínimo y espaciadas uniformemente sobre la zona propuesta de infiltración. 2. Tipo de abertura para el ensayo: se excavarán excavarán pozos con con paredes verticales, verticales, de dimensiones y profundidad de infiltración según lo indicado en la FIGURA Nº1.
3. Preparación del pozo de ensayo: se deberán adecuar las paredes y el fondo, rastrillándolas con una herramienta para remover cualquier superficie del suelo remoldeado y proporcionar una interfase natural del suelo, permitiendo la normal infiltración del líquido. Se retirará todo el material suelto del suelo y se agregará 5cm.de arena gruesa o grava fina para protección del fondo. 4. Saturación y expansión del suelo: es necesario diferenciar el concepto de saturación y expansión del suelo. SATURACIÓN, significa que todos los espacios vacíos del suelo se encuentran llenos de agua, proceso que puede llevarse a cabo en poco tiempo, mientras que la EXPANSIÓN es provocada por la intrusión de agua en las partículas del suelo, éste es un proceso lento, muy especialmente en terrenos arcillosos, por lo cual requiere un prolongado período de ensayo. En el transcurso de la prueba, se llenará de agua limpia hasta un nivel de 0,30m.sobre la gravilla, debiendo proveerse algún sistema para mantener el nivel más o menos constante, durante las veinticuatro horas del ensayo, especialmente durante el período nocturno, esto asegura que el suelo ha tenido oportunidad de expandirse y acercarse a la condición que se encontrará en la época más húmeda del año. 5. Medición de la tasa de infiltración: de acuerdo a lo indicado en el punto anterior, si el agua permanece durante el período nocturno con un nivel constante, durante los últimos 30 minutos del tiempo de veinticuatro horas, se ajustará el nivel de la misma hasta 15cm.sobre la gravilla y se tomarán los tiempos necesarios para un descenso de nivel de 2,5cm. Las mediciones de tiempos en períodos anteriores pueden dar una idea del comportamiento del suelo y si estamos en presencia de superficies impermeables el
descenso de 2,5cm.se deberá comenzar a medir una hora antes del cumplimiento del tiempo total. La TABLA Nº1 nos da las tasas de aplicación del líquido residual en litros/m² de superficie de infiltración, en función de los tiempos para descensos de 2,5cm. En los suelos arenosos o de tipo similar en los cuales los 15cm.que se introducen en el pozo de ensayo luego del período nocturno, se infiltran en un tiempo menor de treinta minutos, se continuará agregando agua durante una hora y se medirá el descenso de 2,5cm.en los últimos 10 minutos. TABLA Nº1 Velocidad permisible de aplicación de líquidos cloacales a un sistema de infiltración Velocidad de filtración (tiempo en minutos para un descenso de 2,5cm.) 1 ó menos 2 3 4 5 10 15 30 * 45 ** 60 **
Velocidad máxima de aplicación de líquido cloacal (litros/m² x día) 189 130 109 94 83 60 49 34 30 22
Notas: en zanjas de infiltración el área de absorción está calculada como la del fondo de zanja. * más de 30 minutos es inadecuado para pozos absorbentes. ** más de 60 minutos es inadecuado para cualquier sistema de absorción.
Elección del sistema de infiltración Una vez finalizados los ensayos y determinados los valores de la tasa de infiltración de acuerdo a la TABLA Nº1 o al DIAGRAMA Nº1, se deberá determinar el área necesaria para seleccionar el sistema de absorción. Para ubicar convenientemente el sistema de infiltración, deberá mantenerse una distancia adecuada entre el lugar indicado y cualquier fuente de agua potable, puesto que la distancia a la cual la contaminación puede llegar bajo tierra depende de la formación del subsuelo y el volumen del líquido residual; ninguna distancia predeterminada será segura. Cuanto mayor sea la distancia, mayor será el factor de seguridad. En la TABLA Nº2 se indican distancia mínimas a tener en cuenta al proyectar los sistemas de absorción. Los pozos absorbentes no deben en zonas donde la provisión de agua potable se realiza por medio de pozos de abastecimiento poco profundos. Toda información relativa a las fuentes de abastecimiento de agua potable, como ser: formaciones geológicas, zonas de influencia, construcción, etc., darán los parámetros necesarios para poder determinar distancias aceptables entre ellas y el sistema de infiltración. TABLA Nº2 Distancias mínimas a tener en cuenta al adoptar el sistema de infiltración (Distancia horizontal en metros) Sistema Cañería primaria Cámara séptica Zanja infiltración Pozo absorbente
Pozo de aspiración 15
Cañería de abast.agua 3
Cuerpo recept. 15
Límite propiedad
15 35 35
3 10 15
15 15 15
3 5 5
ZANJAS DE INFILTRACIÓN Este sistema de disposición de líquidos cloacales, se realiza mediante cañerías de PVC con perforaciones en los 180º inferiores de la sección del mismo, en zanjas preparadas convenientemente, bien niveladas y con la protección de grava debajo y sobre la cañería. La infiltración se produce a través de las perforaciones de 1 cm de diámetro (aprox.) efectuadas en la cañería, y la instalación de la misma se efectúa de acuerdo a lo indicado en la FIGURA Nº2.
Para poder proporcionar la profundidad mínima de grava y una cubierta de tierra adecuada, la profundidad de las zanjas debe ser como mínimo de 0,60m. A profundidades mayores se logrará un mayor espesor de la capa de grava debajo de la cañería, lo que resulta un factor adicional lateral de infiltración (más adelante se explicará el proceso). Es fundamental que el nivel máximo de agua freática se encuentre a más de 1,20m.del fondo del sistema de infiltración. Al considerar la profundidad de las zanjas de deberá tener en cuenta en las zonas frías, el congelamiento, esto rara vez ocurre en sistemas bien construidos y mantenidos a una operación continua. Las zonas en donde existe la posibilidad de cruces de vehículos y las cañerías han sido instaladas a baja profundidad, se deberá reforzar a efectos de evitar la rotura de las mismas o el deterioro del sistema.
Premisas constructivas El correcto funcionamiento del sistema de zanja de infiltración, se obtiene con una construcción adecuada y el estricto control por el profesional a cargo de los trabajos. Se deberá proteger y devolver al suelo las condiciones normales de absorción, teniendo la precauciones de no iniciar los trabajos de zanjeo con el suelo excesivamente húmedo. Las zanjas abiertas deberán protegerse de los escurrimientos superficiales para evitar la entrada de elementos perjudiciales o deshechos, si se debe transitar por la zanja se colocarán tablones en su fondo, para evitar una excesiva compactación del suelo que en cierta medida se producirá, pero con la anterioridad a la colocación del manto de grava sostén de la cañería, se rastillarán las zonas compactadas unos 3cm., retirándose el material suelto. La grava o piedra partida que rodea la cañería, puede variar entre 1,5 a 6cm., deberá extenderse 5cm.sobre la cañería y 15cm.por debajo como mínimo. Además las cañerías colocadas a tope deben llevar sobre su parte superior a 180º un cubre juntas embreado. La transición entre la grava y el terreno debe llevar como junta un papel no embreado para permitir la transpiración del sistema y evitar que partículas del suelo puedan obstruir la salida del líquido a través de las juntas. Los problemas que acarrean las raíces, se soluciona aumentando la cantidad de grava o piedra alrededor de la cañería, ya que se ha detectado que la mayoría de las obstrucciones se producen por la insuficiente cantidad de piedra debajo de la cañería. Las raíces buscan el sitio donde las condiciones de humedad son más favorables; por ejemplo en una casa de veraneo las raíces tienden a penetrar más cuando la casa está deshabitada o cuando la humedad debajo de la grava disminuye, que cuando el sistema está en uso. En general las zanjas construidas dentro de los tres metros de distancia de árboles grandes o arbustos densos, deben tener como mínimo 30cm.de grava debajo de la cañería. Las raíces penetran primero a la capa de grava y luego a la cañería, una forma de solucionar este problema es agregar aproximadamente un kilogramo de sulfato de cobre a través de un inodoro en horario nocturno, para lograr un tiempo de contacto máximo, esta sal destruye las raíces pero no evitará la formación de otras nuevas, por lo cual es aconsejable repetir este proceso una vez por año. Este compuesto puede corroer al bronce, hierro negro, etc., por lo tanto se debe evitar el contacto con estos materiales, el hierro fundido casi no resulta afectado. El sulfato de cobre en la proporción recomendada no interfiere el proceso de la cámara séptica. La parte superior de la zanja de infiltración debe ser apisonada a mano con un sobre nivel de 10 a 15cm., esto evita la acumulación de agua de lluvia, lo cual produce una prematura saturación del campo de infiltración.
Distribución en serie La distribución en serie se lleva a cabo disponiendo las zanjas de infiltración de manera que cada una de ellas sea forzada a inundarse a la profundidad total del relleno de grava, antes de que el líquido fluya en las zanjas continuas. Con este sistema se obtienen las siguientes ventajas: 1. Se reduce la importancia de los diferentes valores de infiltración del suelo, forzando a que cada zanja absorba el efluente hasta su máxima capacidad. La variación en las características geológicas del suelo, aún en pequeñas áreas, hace dudar de la conveniencia de distribuir los caudales de desagüe en forma uniforme sumados a las deficiencias constructivas, compactación del suelo, deficiencia en el drenaje, etc. 2. En terrenos con buena pendiente la distribución en serie tiene una ventaja diferente, respecto de un sistema en paralelo, ya que puede sobrecargarse y seguir recibiendo más efluentes si la diferencia de nivel entre la zona de distribución y el sistema es apreciable, esto acarreará una falla antes de utilizar la capacidad total del suelo.
Campos en zonas planas Cuando la pendiente del terreno no sobrepasa los 15cm.en cualquier dirección, dentro del sector utilizado para la infiltración, el efluente de la cámara séptica puede aplicarse a través de un sistema continuo de zanjas interconectadas siguiendo el criterio constructivo dado y lo indicado en la FIGURA Nº4.
Zanjas de infiltración estándar Se conoce con esta denominación al sistema de infiltración por zanjas, en el cual la profundidad de la grava bajo la cañería es de 15cm.(Ver FIGURA Nº2). A efectos de aclarar conceptos veamos un ejemplo de aplicación:
5 1 . 0
Ejemplo Nº1 Supongamos una vivienda unifamiliar con un efluente diario de 700 litros/día, los ensayos de infiltración han dado un tiempo de 10 minutos para un descenso de nivel de 2,5cm.luego de 24 horas. De acuerdo a lo indicado en la TABLA Nº1, la tasa máxima de aplicación es de 60 litros/m² día. En consecuencia la superficie necesaria para la infiltración será: Sinf = 700 litros/día = 11,6m² 60 lts/m² día Adoptando un ancho de zanja de 0,60m.la longitud del sistema es: Linf = Sup.infiltración = 11,6m² = 19,3m Ancho de zanja 0,6m Si suponemos un terreno de 15m.de ancho y un fondo de 20m., de acuerdo a lo indicado en la TABLA Nº2, tendríamos el área sombreada como útil para la infiltración:
20m.
5m.
5m.
Área para sistema de infiltración 10m.x 5m.
5m.
15m.
5m.
Con el área de infiltración definida, se puede representar algunas de las soluciones factibles, según lo indicado en la FIGURA Nº5 para un Sistema en Paralelo y en la FIGURA Nº6 para un Sistema de Serie.
Sistema de ventilación Sabido es que cuando la evacuación de efluentes se realiza por el Sistema Dinámico, cuenta con un sistema de ventilación continuo y mancomunado, que nace en las bocas de registro de la red externa y termina en el remate de las cañerías de ventilación internas a la finca, de acuerdo a lo esquematizado en la FIGURA Nº 8.
Zanjas de infiltración profundas Cuando las áreas para aplicación del sistema de infiltración son reducidas, puede considerarse una superficie de absorción adicional aumentando la profundidad del medio filtrante debajo de la cañería, con espesores superiores a los 15cm.que es la que se considera para las zanjas estándar.
En la TABLA Nº3, se indican los porcentajes a aplicar a las áreas obtenidas para zanjas de absorción tipo estándar (Ver TABLA Nº1), aumentando la profundidad del medio filtrante cada 15cm.y para los diversos anchos de zanja. TABLA Nº3 Profundidad del medio filtrante bajo cañería 30 cm 45 cm 60 cm 75 cm 90 cm 105 cm
Porcentaje de aplicación del área en m² Anchos de zanjas 30 cm 45 cm 60 cm 90 cm 120 cm 150 cm 75 60 50 43 37 33
78 65 55 45 40 35
80 65 57 50 45 40
85 70 60 55 50 45
85 75 66 60 55 50
87 80 70 65 60 55
Aplicaremos la TABLA Nº3, tomando como base el Ejemplo Nº1, que habíamos obtenido como superficie de infiltración para una zanja tipo estándar de 11,6m².
Ejemplo Nº2 Si adaptamos el mismo ancho de zanja, pero con una profundidad del medio filtrante bajo cañería de 45cm., de acuerdo a la TABLA Nº3, tendremos que podemos reducir el área al 65% de la necesaria para el sistema estándar. Sinf = 11,6m² x 0,65 = 7,54m² Linf = 7,54m² = 12,5m 0,60m
POZOS ABSORBENTES Antes de adoptar este sistema de infiltración en el terreno, se deberá conocer previamente las condiciones del subsuelo para evitar la contaminación de las napas subterráneas. Los fondos de las excavaciones de estos sistemas deben estar a una distancia mínima de la napa freática de 1,50m. Si se utiliza este sistema combinado con zanjas de infiltración, se deberá prorratear la tasa de infiltración de cada sistema, basándose en el resultado promedio de cada uno de los ensayos de infiltración del terreno, ver FIGURA Nº11. Es de mucha importancia señalar que la capacidad de los pozos absorbentes, debe estar dada por los valores obtenidos en los ensayos de absorción de cada uno de los estratos perforados y en base a éstos promediar el resultado teniendo en cuenta no incluir como área de infiltración las zonas donde los tiempos de absorción excedas los 30 minutos para obtener un descenso de 2,5cm. Las pruebas para pozos profundos son algo dificultosos de realizar, pero en general dan parámetros reales de utilización, ver FIGURA Nº9. El área de los pozos absorbentes efectivas, son las paredes verticales en las zonas que éstas penetran en estratos permeables, no debiendo computarse el fondo ni los estratos impermeables. Las áreas efectivas de pozos absorbentes cilíndricos están dadas en la TABLA Nº4. TABLA Nº4 Diámetro del pozo absorbente en metros 0,90 1,20 1,50 1,80 2,45 2,75 3,00
0,30
Profundidad efectiva del estrato bajo la cañería de entrada en metros 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40
0,84 1,13 1,41 1,70 2,30 2,59 2,82
1,70 2,26 2,82 3,39 4,62 5,18 5,65
2,54 3,40 4,24 3,39 4,52 5,65 4,24 5,65 7,07 5,08 6,78 8,48 6,92 9,23 11,54 7,78 10,36 12,95 8,48 11,30 14,13
5,09 6,78 8,48 10,17 13,85 15,55 16,96
5,94 7,92 9,89 11,87 16,16 18,14 19,79
6,78 9,05 11,30 13,57 18,47 20,73 22,61
2,70 7,63 10,18 12,72 15,26 20,78 23,32 25,45
Para realizar una comparación se realizará un ejemplo con infiltración por el sistema de pozo absorbente, con los mismos datos del Ejercicio Nº1. Ejercicio Nº3 De acuerdo a los ensayos de infiltración son necesarios 11,62m² como área de aplicación y suponiendo que tenemos una altura útil para el pozo absorbente de 2,10m., las soluciones de acuerdo con la TABLA Nº4 y utilizando solamente esa altura útil pueden ser: 1. Un pozo de diámetro 1,80m. Área efectiva 11,87m². 2. Un pozo de diámetro 0,90m. Área efectiva 5,94m², serían necesarios dos pozos, con la condición de que la separación entre pozos en todos los casos en que se proyecten más de uno, debe ser de tres diámetros o mayor de 6m., adoptando siempre la solución que esté del lado de la seguridad. En este caso: 3 veces el diámetro = 3 x 0,90m = 2,70m en consecuencia adoptamos 6m. Premisas para la construcción de pozos absorbentes
Al iniciar cualquier tipo de perforación los suelos sufren deterioros y aún más en los terrenos con cierto grado de humedad, en los cuales la perturbación es mucho mayor. Deben utilizarse herramientas y equipos adecuados para su utilización como medio filtrante, retirando la totalidad del sobrante producido por las tareas de adecuación. Los pozos deben ser rellenados hasta 0,30m.por debajo del nivel del fondo con piedra o canto rodado limpio de 5cm.de espesor promedio, para proporcionar fundamentalmente una buena cimentación de las paredes laterales. Estas últimas pueden ser de ladrillos sin junta tomada o de anillos premoldeados con perforaciones para permitir el filtrado del líquido hacia el terreno. En el caso de utilizar ladrillos, deben colocarse formando una pared de aproximadamente 10cm., con un diámetro exterior menor al de la excavación de 15cm.para permitir que en el espacio anular entre la pared y el terreno, pueda colocarse un relleno de piedra o canto rodado limpio hasta la parte superior, como se indica en la FIGURA Nº10. En la cubierta es conveniente dejar una abertura de 25cm.a efectos de permitir su inspección. La cañería de entrada al pozo debe extenderse hacia abajo en 30cm.aproximadamente, con el objeto de encausar el efluente en forma descendiente y prevenir el erosionado de las paredes. Todas las superficies de hormigón es conveniente protegerlas con material asfáltico, para reducir los problemas de corrosión. Como recomendación final se aconseja rellenar de tierra o cascotes todo pozo absorbente fuera de uso.
CÁMARAS SÉPTICAS Los líquidos residuales cloacales dispuestos libremente sobre un sistema de infiltración, colmatarían rápidamente los espacios vacíos del suelo y del manto filtrante de piedra. Por lo tanto habrá que disponer antes de cualquier sistema de infiltración, un elemento que retenga los sólidos capaces de producir obstrucciones. La cámara séptica proporciona un alto porcentaje de retención y es adecuada su utilización antes de cualquier sistema de infiltración, siempre que su dimensionamiento está de acuerdo al caudal y características del líquido afluente. TAPA 0,60 x 0,60 Y CONTRATAPA CIERRE HERMETICO
TAPA 0,60 x 0,60 Y CONTRATAPA CIERRE HERMETICO 0.60
0.60
0.15
0 1 . 0
0 4 . 0
Natas
0 8 . 0
5 1 . 0
0.30
0 4 . 0
0.30
Almacenamiento de barros
FIGURA 12 En el interior de la cámara séptica se produce: 1. Sedimentación: debido a la pérdida de velocidad del líquido, los sólidos más pesados se depositan en el fondo. 2. Descomposición biológica: tanto los sólidos como los líquidos son sometidos a un tratamiento mediante procesos naturales y bacteriológicos, las bacterias actuantes son del tipo anaeróbico que prosperan en ausencia de oxígeno libre, transformando al final del proceso al efluente en séptico, de ahí deriva en nombre de la cámara. 3. Acumulación de barros y natas: los sólidos más pesados se depositan en el fondo de la cámara, formando lo que se conoce con el nombre de barros, mientras que los más livianos sobrenadan en la superficie (por ejemplo las grasas) formando una
capa superior llamada nata. Existen además sólidos en suspensión que debido a sus características no sedimentan ni se elevan a la superficie. 4. Funcionamiento: la cámara séptica entra en funcionamiento cuando comienza la actividad biológica de los barros, las bacterias anaeróbicas comienzan a utilizar el oxígeno de los elementos orgánicos que contiene el líquido cloacal, produciendo un desprendimiento de gases en el fondo de la cámara hacia la superficie. En este proceso parte de las partículas en suspensión son arrastradas hacia la zona superior, que junto con los demás elementos livianos formarán la capa nata. En la capa superior también se produce una actividad biológica, casi tan importante como la de los barros, en ella la materia orgánica sufre un proceso de aglutinamiento, transformándose es un “flock” más pesado que desciende hacia el fondo, arrastrando en su camino otros sólidos suspendidos que en el manto de barros son digeridos. En consecuencia la cámara séptica retiene mediante una transformación biológica los sólidos suspendidos del líquido cloacal, hecho importante ya los mismos serían capaces de obstruir los sistemas de infiltración si fluyeran libremente. Dimensionamiento Para que la eficiencia de la cámara se encuentre dentro de los niveles óptimos, deberá tener una capacidad acorde con la permanencia del líquido en ella. Como tiempo mínimo de permanencia se adopta habitualmente 24 horas, como nivel óptimo 36 horas, tomando como base un caudal de 400 a 500 litros/habitante x día, para viviendas unifamiliares o agrupamiento de ellas. Se deberá prever el volumen que ocuparán los barros y la nata superficial, para que la permanencia no disminuya de las 24 horas, antes del período de limpieza. El volumen de barros se deberá determinar para períodos normales de limpieza, que son aproximadamente de un año. Durante ese tiempo parte del mismo es digerido por el proceso biológico. Como producto final el barro dentro de la cámara se puede tomar aproximadamente 0,36 gramos/habitante x día, esta determinación se basa en que un habitante produce 0,54 gramos/día y el resto es digerido. El volumen de las natas se puede adoptar en la mitad del valor tomado para los barros, teniendo en cuenta que el exceso de grasas aumenta dicho valor pues inhibe en un gran porcentaje la actividad biológica que se produce en la capa superior. Cuando se presuma de grandes caudales de descarga grasos, es aconsejable diseñar interceptores, antes de volcar los mismos a la cámara séptica. Localización Las cámaras sépticas deben estar ubicadas donde no puedan provocar contaminación a ninguna fuente de agua potable. La contaminación subterránea puede moverse en cualquier dirección y a grandes distancias, su movimiento sigue el normal de las aguas freáticas de la zona. Las cámaras no deben estar a menos de 15m.de cualquier fuente de abastecimiento de agua y a no menos de 3m.de cualquier edificio. Efluente Las cámaras sépticas no efectúan un alto grado de eliminación de bacterias, aunque dentro de la misma se produce un tratamiento de retención y digestión de sólidos, su efluente no puede considerarse potable. Su aspecto es más desagradable que el afluente ya que la perdida de oxígeno lo transforma en maloliente, pero esto no desmerece la función primordial que cumple, de acondicionar los líquidos cloacales en forma tal que cause los menores inconvenientes a los sistemas de infiltración.
El tratamiento posterior del efluente, incluyendo la eliminación de agentes patológicos, se realiza al infiltrarse a través del suelo. Las bacterias productoras de enfermedades morirán con el tiempo, en el medio ambiente desfavorable que ofrece el suelo. Esta combinación de factores da como resultado una eventual purificación de líquidos cloacales domésticos. Especificaciones constructivas Las cámaras sépticas deben ser estancas, en consecuencia deben construirse de materiales no susceptibles de sufrir corrosión o deterioro, tales como hormigón o mampostería de ladrillos fuertemente calcinados. Todas las superficies de hormigón deben cubrirse con mastic asfáltico o similar, con el objeto de reducir al mínimo su problema de deterioro. Generalidades El relleno de tierra alrededor de la cámara séptica deberá hacerse en capas de no más de 5cm., compactadas cuidadosamente, de forma que no induzcan deformaciones dentro de la misma. El asentamiento del relleno puede hacerse utilizando agua que el material es humedecido completamente desde el fondo hacia arriba y que la cámara deberá ser llenada con agua para evitar su flotación. La cámara contará con accesos adecuados en cada compartimiento para posibilitar su inspección y limpieza, ubicados en el dispositivo de entrada y salida. Sus dimensiones son generalmente de 0,60m.x 0,60m.y en caso de que la misma llegue al nivel del terreno, se le colocará una contratapa para evitar el escape de gases, ver FIGURA Nº12. Los compartimientos de entrada y salida estarán unidos externamente por una cañería de diámetro 0,100m.,ubicada a 15cm.del nivel del líquido, cumpliendo la función de puente de ventilación (ver FIGURA Nº8) para permitir la continuación del circuito de ventilación desde el sistema de infiltración hasta el remate de la línea cloacal. El desnivel entre la h mayor a 0.30 m cañería de 0.60 entrada y TAPA 0,60 x 0,60 Y CONTRATAPA salida debe CIERRE HERMETICO ser aproximadam ente de 8cm., para permitir pequeñas CAÑERIA EN T VARIANTE DE ENTRADA sobreelevacio EN CAMARA RESPETANDO LAS nes del nivel INDICACIONES DE LA FIGURA 12 durante la descarga de la cámara. Los FIGURA 13 dispositivos de entrada y salida, se pueden realizar mediante cañerías en “T” abiertas o mediante pantallas (ver FIGURA Nº13), es aconsejable este último criterio pues realiza una distribución uniforme del líquido afluente, mientras que la entrada por medio de cañerías
sumergidas puede crear corrientes líquidas parásitas, por diferencia de temperaturas entre el caudal que llega y el líquido de la cámara, siendo su permanencia ínfima. La entrada, cualquiera sea el sistema que se adopte, la cañería deberá penetrar 15cm.por debajo del nivel líquido para orientar el efluente hacia abajo. También el se suma importancia que el dispositivo de salida penetre en el nivel del líquido lo suficiente, como para mantener el volumen proporcional de almacenamiento de barros y natas. Si observamos la FIGURA Nº12, notamos que una cámara que funciona correctamente muestra tres zonas definidas: natas en la superficie, una zona intermedia y una capa de barro en el fondo. El dispositivo de salida retiene las natas, como limita también la cantidad de barro que puede disponerse sin ser arrastrado, lo cual podría provocar en caso de un mal diseño o de sobrecarga, el escape de barros con el efluente. En las pautas de dimensionamiento se dieron valores que permiten determinar el volumen de barros y natas antes de realizar su limpieza, por lo tanto el deflector ubicado a la salida deberá tener una profundidad que asegure esta premisa, generalmente su dimensión oscila es un 40% del tirante líquido. Dimensiones de la cámara Una vez conocido el caudal afluente y el de los sedimentos, y determinada la permanencia del líquido en la cámara, se recomienda al efectuar el diseño que la medida en planta no sea menor de 0,60m.de lado, con una variación del tirante líquido de 0,70m.a 1,50m. Cuando las cámaras son de importancia, su volumen es mayor de 10m³, se aconseja dividirla en compartimientos, en el cual el volumen del primero de ellos tiene que ser 2/3 del total, ver FIGURA Nº14, garantizando de esta forma una reducción mayor de sólidos suspendidos que puedan pasar al sistema de infiltración, siendo válidas asimismo las recomendaciones dadas en el párrafo anterior respecto a las dimensiones en planta y profundidad. TAPA 0,60 x 0,60 Y CONTRATAPA CIERRE HERMETICO
TAPA 0,60 x 0,60 Y CONTRATAPA CIERRE HERMETICO
0.60
0.60
TAPA 0,60 x 0,60
TAPA 0,60 x 0,60 Y CONTRATAPA CIERRE HERMETICO 0.60
TAPA 0,60 x 0,60
FIGURA 14 CAMARA SEPTICA DE 2 COMPARTIMIENTOS PARA VOLUMENES MAYORES DE 10 m3
Mantenimiento de la cámara séptica La limpieza de la cámara séptica es necesaria para que su funcionamiento no sufra pérdidas de rendimiento en cuanto a la retención de sólidos, esto se debe fundamentalmente a la disminución del volumen útil de tratamiento por el exceso de barros y natas, y a la menor permanencia del líquido dentro de la cámara. Estas circunstancias pueden producir un escape de sólidos hacia el sistema de infiltración, inutilizando en corto plazo al mismo. Cuando el sistema se obstruye no solo hay que proceder a la limpieza de la cámara sino a construir un nuevo sistema de infiltración. Las cámaras pueden ser inspeccionadas una vez al año y limpiarlas cuando sea necesario, aunque resulta difícil para la mayoría de los responsables del mantenimiento, la única manera efectiva de determinar si es necesaria la limpieza, es midiendo en las proximidades del deflector de salida la cantidad de barros y natas. Una cámara séptica debe ser limpiada cuando: 1. El fondo de la capa de nata está a menos de 10cm.del borde inferior del deflector de salida. 2. La capa superior del manto de barro se encuentra entre los 15 y 25cm.del borde inferior del deflector de salida. Procedimiento para efectuar la medición de los barros y natas La medición de las natas se puede realizar con una vara de madera a la cual se le ha articulado una charnela pesada o cualquier dispositivo que sirva para determinar el fondo de la capa de nata. La vara se introduce a través del manto de nata, cuando la charnela articulada se pone horizontal se levanta la vara hasta que se nota la resistencia del fondo del manto. Con el mismo elemento se puede determinar la distancia del borde inferior del deflector de salida, ver FIGURA Nº15. Marca de lapiz A
VARA
Natas DISPOSITIVO P/MEDICION NIVEN DE NATAS
DISPOSITIVO P/MEDICION NIVEN DE BARROS
BISAGRA PESO
Almacenamiento de barros ENTOALLADO
m 0 9 . 0
m 0 3 . 0
0.15 m
FIGURA 15
Para la medición del manto de barros se utiliza una vara en cuyo extremo se devolvió una toalla blanca, se la introduce por detrás del deflector de salida para no tocar el espesor de la nata, luego de varios minutos se retira la vara cuidadosamente y se podrá medir la altura de acumulación de barros por las partículas adheridas al encallado. La limpieza de la cámara se realiza bombeando el contenido de la fosa a un camión cisterna. Las cámaras sépticas no deben lavarse ni desinfectarse y siempre deberá dejarse un pequeño residuo de barros para inoculación. Cuando se realice la limpieza de cámaras sépticas grandes, de deberá tener la precaución de no penetrar en ellas hasta que las mismas hallan sido profusamente ventiladas, para evitar riesgos de asfixia al operario. Agregados de sustancias químicas El funcionamiento de las cámaras sépticas no mejora con el aditamento de sustancias químicas, es más desfavorable el proceso; productos como el hidróxido de sodio y de potasio provocan un aumento en la producción de barros e incrementa la alcalinidad interfiriendo la digestión. El efluente en esas condiciones puede producir grandes daños en la estructura del suelo y causar atascamientos acelerados. Generalmente es común exagerar los efectos dañinos de los productos químicos, pequeñas cantidades de blanqueadores clorinados o cáusticos normalmente usados en tareas del hogar, como también detergentes y jabones, etc., no tendrán efectos adversos al sistema. Efluentes que pueden enviarse a la cámara séptica Es aconsejable que todos los desechos sanitarios de descarga doméstica se envíen a la cámara séptica, como ser desagües de artefactos de baños, cocina, lavadero, etc. El desagüe pluvial y el drenaje de otras fuentes que producen grandes caudales intermitentes y/o constantes de aguas blancas, no deben ser enviados al sistema de cámara o al de infiltración. Estos caudales agitan al sistema interno de la cámara y pueden producir el escape de sólidos hacia la cañería de salida y hacia la cañería del sistema de infiltración. El desagüe de lavado de pisos de garages o de otras fuentes que contengan grasas y/o aceites, debe evitarse su envío a la cámara. Información al usuario Un plano que muestre la ubicación de la cámara séptica y el sistema de infiltración, debe ser entregado al propietario, como así también un manual con breves informaciones sobre el uso y mantenimiento adecuado, lo que permitirá anticipar fallas y realizar una operación satisfactoria de lo proyectado. Zanjas de filtros de arena En los suelos permeables los sistemas de infiltración (zanjas o pozos absorbentes), son los métodos más adecuados para la disposición de los efluentes provenientes de la cámara séptica. A medida que la permeabilidad del suelo disminuye, hasta superar los valores de 45 a 60 minutos para los ensayos de infiltración (ver TABLA Nº1), los sistemas de absorción resultan insuficientes e ineficientes. Es estos casos puede tratarse el efluente de la cámara mediante zanjas subterráneas de filtros de arena.
Las zanjas filtrantes son parecidas a las zanjas de absorción, las diferencias más notorias son: 1. Son un poco más anchas y más profundas 2. Contienen una capa de arena intermedia, como material filtrante. 3. Están provistas de subdrenes para llevar el líquido filtrado. El efluente de la cámara séptica no es absorbido, sino filtrado y debe ser dispuesto en forma conveniente cuando sale de la zanja. Por este motivo las zanjas filtrantes deben ser consideradas como un medio de tratamiento del líquido cloacal, que produce un alto grado de purificación y en efluente puede ser eliminado, previa cloración, a cualquier cauce. Detalles constructivos Los detalles constructivos típicos de este tipo de zanjas se muestran en la FIGURA Nº16. El material filtrante debe ser arena gruesa limpia, con un tamaño efectivo de 0,40 a 0,60mm.y el coeficiente de uniformidad debe ser menor de 4. La arena debe estar a más de 60cm.de profundidad y las cañerías distribuidoras y receptoras deberán rodearse de grava gruesa, con un tamaño variable de 6 a 8cm. La pendiente de la cañería distribuidora debe estar en valores de 0,5 a 1%, en cambio la pendiente de la cañería receptora debe ser de 1 a 1,5%. Parámetro de diseño La tasa de aplicación del líquido cloacal es este tipo de zanja es de 35 a 45 litros/m² x día de superficie de filtro.
