Vertimientos

Definiciones

Aguas residuales: Son aguas procedentes de los usos doméstico, comercial o industrial. Su grado de impureza es variable. Las aguas residuales llevan compuestos orgánicos e inorgánicos, ya sean disueltos o en suspensión, según su origen.La cantidad de agua residual varía según los hábitos de la población. En Colombia una persona genera un promedio de 100-400 litros/día. Las aguas cloacales también son conocidas como aguas residuales, aguas negras o aguas servidas.

Alcantarillado: Sistema de transporte (tuberías, canales, etc.) utilizado para evacuar las aguas residuales desde su fuente de origen (lluvias, viviendas, industria, etc.) hasta la planta de tratamiento o hasta una corriente receptora. Los alcantarillados se dividen en tres categorías.

Alcantarillado sanitario: Sistema de alcantarillado que transporta únicamente aguas residuales domésticas y algunos desechos líquidos industriales compatibles con las aguas domésticas o que han sido sometidos a tratamientos preliminares. También se transportan las aguas subterráneas que se filtran en el alcantarillado.

Alcantarillado de aguas lluvias: Sistema de alcantarillado que solamente recoge las aguas lluvias y las aguas subterráneas que se filtran en él.

Alcantarillado combinado: Sistema de alcantarillado que recoge las aguas residuales tanto domésticas como lluvias.

Acetogénesis Etapa básica del proceso anaerobio en la cual los productos de la acidogénesis son convertidos en ácido acético, hidrógeno y gas carbónico.

Afluente Agua residual u otro líquido que ingrese a un reservorio, o algún proceso de tratamiento.

Aireación Proceso de transferencia de masa, generalmente referido a la transferencia de oxígeno al agua por medios naturales (flujo natural, cascadas, etc.) o artificiales (agitación mecánica o difusión de aire comprimido).

Carga orgánica Producto de la concentración media de DBO por el caudal medio determinado en el mismo sitio; se expresa en kilogramos por día (kg/d).

Carga superficial Caudal o masa de un parámetro por unidad de área y por unidad de tiempo, que se emplea para dimensionar un proceso de tratamiento ( m³/(m² día), kg DBO/(ha día).

Coliformes Bacterias negativas de forma alargada capaces de fermentar lactosa con producción de gas a la temperatura de 35 o 37ºC (coliformes totales). Aquellas que tienen las mismas propiedades a la temperatura de 44 o 44.5ºC se denominan coliformes fecales. Se utilizan como indicadores de contaminación biológica.

Compensación y homogeneización Operación unitaria usada para evitar las descargas violentas, aplicables a descargas de origen industrial en el cual se almacena el desecho para aplanar el histograma diario de descarga y para homogeneizar la calidad del desecho…

Colmatación: Es la acumulación sucesiva de materiales orgánicos e inorgánicos en un lago natural o artificial, laguna o pantano. Este fenómeno también suele presentarse en ríos o quebradas con estructuras hidráulicas de muy poca pendiente por lo cual la sedimentación puede llegar a obstruir las coberturas y generar desbordamientos.

Contaminación: Es un cambio perjudicial en las características químicas, físicas o biológicas de un ambiente o entorno. Afecta o puede afectar la vida de los organismos y en especial la humana.

Desde un punto de vista general existen dos puntos contaminantes: los biodegradables, que se descomponen más o menos rápidamente por procesos naturales o con sistemas de ingeniería que refuerzan dichos procesos, y los no biodegradables, que se degradan muy lentamente en el medio natural, tales como detergentes y plásticos.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) ó Demanda de oxígeno  Cantidad de oxígeno usado en la estabilización de la materia orgánica carbonácea y nitrogenada por acción de los microorganismos en condiciones de tiempo y temperatura especificados (generalmente cinco días y 20 ºC). Mide indirectamente el contenido de materia orgánica biodegradable.

Demanda Química de Oxígeno (DQO) Medida de la cantidad de oxígeno requerido para oxidación química de la materia orgánica del agua residual, usando como oxidantes sales inorgánicas de permanganato o dicromato en un ambiente ácido y a altas temperaturas.

Descomposición anaerobia Degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno molecular por efecto de microorganismos. Usualmente va acompañada de la generación de ácidos y gas metano.

Efluente: Corriente que drena un área dada, por ejemplo, en una ciudad se producen efluentes domésticos, industriales y comerciales.

Emisario Canal o tubería que recibe las aguas residuales de un sistema de alcantarillado y las lleva a una planta de tratamiento o de una planta de tratamiento y las lleva hasta el punto de disposición final.

Filtro Anaerobio Consiste en una columna llenada con varios tipos de medios sólidos usados para el tratamiento de la materia orgánica carbonácea en aguas residuales.

Filtro percolador Tanque que contiene un lecho de material grueso, compuesto en la gran mayoría de los casos de materiales sintéticos o piedras de diversas formas, de alta relación área/volumen, sobre el cual se aplican las aguas residuales por medio de brazos distribuidores fijos o móviles. Este es un sistema de tratamiento aerobio.

Laguna de estabilización Se entiende por lagunas de estabilización los estanques construidos en tierra, de poca profundidad (1-4 m) y períodos de retención considerable (1-40 días). En ellas se realizan de forma espontánea procesos físicos, químicos, bioquímicos y biológicos, conocidos con el nombre de autodepuración o estabilización natural. La finalidad de este proceso es entregar un efluente de características múltiples establecidas (DBO, DQO, OD, SS, algas, nutrientes, parásitos, entero bacterias, coliformes, etc.).

Laguna de maduración Laguna de estabilización diseñada para tratar efluente secundario o agua residual previamente tratada por un sistema de lagunas (anaerobia – facultativa, aireada – facultativa o primaria – secundaria). Originalmente concebida para reducir la población bacteriana.

Laguna facultativa Laguna de coloración verdosa cuyo contenido de oxígeno varía de acuerdo con la profundidad y hora del día. En el estrato superior de una laguna facultativa primaria existe una simbiosis entre algas y bacterias, en presencia de oxígeno ; en los estratos inferiores se produce una biodegradación anaerobia de los sólidos sedimentables.

Lechos de secado Dispositivos que eliminan una cantidad de agua suficiente de lodos para que puedan ser manejados como material sólido.

Lodos activados Procesos de tratamiento biológico de aguas residuales en ambiente químico aerobio, donde las aguas residuales son aireadas en un tanque que contiene una alta concentración de microorganismos degradadores. Esta alta concentración de microorganismos se logra con un sedimentador que retiene los flóculos biológicos y los retorna al tanque aireado

Laguna de oxidación: Estanque natural o artificial para el tratamiento de aguas residuales en el cual se desarrolla una población microbiana compuesta por bacterias, algas y protozoos que convienen en forma simbiótica.

Lagunas de acabado: Son aquellas que se utilizan para mejorar la calidad de los efluentes de las plantas de tratamiento.

Materia orgánica: Excretas humanas, materia vegetal, desechos de mataderos y demás residuos sólidos urbanos.

Madre vieja: La dinámica fluvial hace que los meandros se desplacen a ambos lados del eje original del cauce, generando erosión en sus orillas. Sin embargo este movimiento no es uniforme y bajo ciertas condiciones, el arrastre corriente abajo de una serie de meandros abonados, los llamados lagos en forma de media luna, o madreviejas dispersos en las llanura aluvial

Muestra compuesta Mezcla de varias muestras alícuotas instantáneas recolectadas en el mismo punto de muestreo en diferentes tiempos. La mezcla se hace sin tener en cuenta el caudal en el momento de la toma.

Muestra integrada Consiste en el análisis de muestras instantáneas tomadas simultáneamente en diferentes puntos o tan cerca como sea posible..

Muestra puntual Muestra de agua residual tomada al azar en un momento determinado para su análisis. Algunos parámetros deben determinarse in situ y otros en el laboratorio.

Patógenos: Virus, bacterias y otros

Paso directo (By Pass) Conjunto de tuberías, canales, válvulas y compuertas que permiten desvío del agua residual de un proceso o planta de tratamiento en condiciones de emergencia o de mantenimiento correctivo

Planta de tratamiento de aguas residuales: Conjunto de obras civiles donde se llevan a cabo los procesos de tratamiento fisicoquímico y biológico de las aguas residuales (sedimentación, lodos activados, filtración, etc.).

Reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB) Proceso continuo de tratamiento anaerobio de aguas residuales en el cual el desecho circula de abajo hacia arriba a través de un manto de lodos o filtro, para estabilizar parcialmente de la materia orgánica. El desecho se retira del proceso en la parte superior; normalmente se obtiene gas como subproducto del proceso.

Sedimentación Proceso físico de clarificación de las aguas residuales por efecto de la gravedad. Junto con los sólidos sedimentables precipita materia orgánica del tipo putrecible.

Sólidos activos Parte de los sólidos volátiles en suspensión que representan los microorganismos.

Sedimentos: Sólidos arrastrados por las aguas de escorrentía. El arrastre se incrementa con el aumento de la erosión.

Sustancias tóxicas: Compuestos químicos de la industria, la minería y la agricultura

Nutrientes: Compuestos arrastrados de los campos de cultivo.

Líquidos calientes: Agua de enfriamiento ó condensados proveniente de procesos industriales o de producción de energía.

Sustancias que alteran los ciclos naturales: hidrocarburos, detergentes y aceites. (Por ejemplo una capa de petróleo que impide la entrada de los rayos del sol detiene el proceso fotosintético

Tratamiento primario de aguas: Proceso fisicoquímico utilizado en el tratamientos de aguas residuales para remover el material más pesado que el agua, algunos sólidos suspendidos y el material flotante.

Tratamiento secundario de aguas: Proceso biológico utilizado en el tratamiento de aguas residuales para remover la demanda bioquímica de oxígeno que escapa a un tratamiento primario, además de remover cantidades adicionales de sólidos solubles. La remoción es llevada a cabo por una gran masa de microorganismos, principalmente bacterias. P.ej. lodos activados.

Tratamiento terciario o avanzado: Proceso fisicoquímico y/o biológico en el tratamiento de aguas residuales para remover contaminantes específicos que escapan al tratamiento secundario. Entre estos compuestos están el nitrógeno, el fósforo, los metales pesados, etc. Los tratamientos terciarios pueden ser intermedios iónicos, osmóticos, de filtración u oxidación química. También se pueden incluir dentro de los tratamientos avanzados el tratamiento y disposición de lodo.

Tanque séptico Sistema individual de disposición de aguas residuales para una vivienda o conjunto de viviendas; combina la sedimentación y la digestión. Los sólidos sedimentados acumulados se remueven periódicamente y se descargan normalmente en una instalación de tratamiento.

Tasa retributiva por vertimientos puntuales. Es aquella que cobrará la Autoridad Ambiental Competente a las personas naturales o jurídicas, de derecho público o privado, por la utilización directa del recurso como receptor de vertimientos puntuales y sus consecuencias nocivas, originados en actividades antrópicas o propiciadas por el hombre, actividades económicas o de servicios, sean o no lucrativas.

Tratamiento anaerobio Estabilización de un desecho por acción de microorganismos en ausencia de oxígeno.

Tratamiento biológico Procesos de tratamiento en los cuales se intensifican la acción natural de los microorganismos para estabilizar la materia orgánica presente. Usualmente se utilizan para la remoción de material orgánico disuelto.

Tratamiento convencional Procesos de tratamiento bien conocidos y utilizados en la práctica. Generalmente se refiere a procesos de tratamiento primario o secundario. Se excluyen los procesos de tratamiento terciario o avanzado.

Tratamiento preparatorio: 1.Acondicionar un desecho antes de ser descargado en el sistema de alcantarillado. 2. Procesos de tratamiento localizados antes del tratamiento primario (desmenuzado, cribas, desarenadores).

Vertimiento: Es la disposición controlada o no de un residuo líquido doméstico, industrial, urbano agropecuario, minero, etc. Los colectores son tubos colocados a lado y lado de las quebradas, evitando que los antiguos botaderos de alcantarillado continúen arrojando los vertimientos a los cauces. A su vez, los interceptores recogen de los colectores al estar ubicados a lado y lado del río. Estos interceptores se encargan del transporte final de los vertimientos a las plantas de tratamientos donde una vez acondicionada el agua residual, se incorpora al río.

Vertederos Son dispositivos que permiten determinar el caudal. Poseen una ecuación general que depende de la gravedad, de su geometría, de su espesor de pared. La variable independiente será siempre la altura de la lámina de agua sobre el nivel de referencia. De esta forma cualquier vertedero puede calibrarse mediante una curva de calibración del mismo con base en diferentes alturas de la lámina de agua de los diferentes caudales.

Conceptualización

El agua es un recurso natural renovable en la medida en que el hombre lo utilice en forma racional. El proceso de contaminación de las aguas se ha acelerado en el presente siglo debido al crecimiento industrial y urbano, ya la expansión de las áreas agrícolas. Todo proyecto afecta positiva o negativamente su área de influencia, independientemente de que el objetivo del mismo sea la preservación de la salud o el mejoramiento de la calidad de vida de una comunidad, como sucede con los sistemas de acueducto, alcantarillado y plantas de tratamiento de líquidos residuales. La naturaleza, grado y características de la afectación son consecuentes con las etapas de diseño, construcción y operación de tales desarrollos.

La contaminación de las aguas se produce al descargar en las corrientes, aguas residuales que contienen microorganismos patógenos o sustancias tóxicas que alteran los procesos naturales. El vertimiento de aguas residuales de origen urbano, sin tratamiento previo, a las aguas es una práctica generalizada en las ciudades y pueblos. Estos vertimientos se producen a través de los sistemas de alcantarillado y, en algunos casos, en forma directa. Se estima que el sistema hídrico en Colombia, recibe cerca de 1500 ton. De DBOs por día, por cuenta de las aguas servidas de las ciudades, menos del 10% de los municipios realizan algún tipo de tratamiento de las aguas residuales urbanas.

• Composición aguas residuales domésticas

La magnitud de impacto ambiental sobre el recurso hídrico se da en función de la relación entre la carga del efluente y la de la fuente receptora teniendo en cuenta tanto los efectos acumulativos de las descargas recibidas en su curso como los efectos positivos de la autorecuperación de la corriente receptora.

El 99.9 % es agua y el 0.01 % son sólidos, de los cuales el 70% son sólidos orgánicos y el 30% son inorgánicos (arenas, sales y metales). Los sólidos totales son toda la materia residual después de evaporar el agua a 130 ºC de estos están los sólidos fijos, es decir lo tratamos a 600 ºC 1 h son los fijos estos coinciden con los inorgánicos y la diferencia entre los que quedan son los volátiles.

Estos sólidos pueden ir en suspensión y el tamaño de partículas es de una micra o mas y se decantan por sedimentación los sólidos coloidales partículas entre 1 micra y 0.001 micras se eliminan por procesos de coagulación y floculación. Los sólidos disueltos tamaño menores a una milésima de micra se eliminan por procesos de oxidación biológica o por oxidación física (Fuente: www.elergonomista.com).

El vertimiento de aguas residuales de origen urbano, sin tratamiento previo, a las aguas es una práctica generalizada en las ciudades y pueblos.

Estos vertimientos se producen a través de los sistemas de alcantarillado y, en algunos casos, en forma directa.

Se estima que el sistema hídrico en Colombia, recibe cerca de 1500 ton. De DBOs por día, por cuenta de las aguas servidas de las ciudades, menos del 10% de los municipios realizan algún tipo de tratamiento de las aguas residuales urbanas.

El tratamiento de las aguas servidas mediante procesos unitarios biológicos, reduce los efectos sanitarios y eutróficos de esta fuente de contaminación y los Iodos obtenidos en el proceso pueden ser empleados en actividades de reforestación.

• Efectos de los vertimientos

• Efectos sanitarios.

La descarga directa a los ríos de aguas servidas portadoras de microorganismos patógenos que causa en el hombre enfermedades intestinales (gastroenteritis) y facilita la transmisión de otras, como el tifo y la lepra. El Decreto 1594 de 1984, estableció un límite de 200 nmp/100m, para aguas destinadas a recreación por contacto primario (natación y buceo) en lo que se refiere a Coliformes fecales.

• Efectos estéticos

La producción de olores y el mal aspecto de las aguas residuales representan grandes molestias para la población vecina al Sitio afectado.

• Efectos ambientales

Contaminación Orgánica: Se produce por el vertimiento de aguas cloacales, efluentes industriales o basuras a los cuerpos de agua. ¨La contaminación orgánica se produce cuando los desechos arrojados al sistema sobrepasan la capacidad de este para reducir y liberar los elementos nutritivos¨. (GowerA. M., 1980). En el proceso de contaminación orgánica, son los microorganismos desintegradores (saprótofos) y los macroinvertebrados, los que tienen mayor incidencia sobre el mismo, predominan las cadenas de descomponedores.

El aumento de la fertilidad de las aguas conduce a un crecimiento acelerado del fitoplancton a expensas del contenido de elementos nutrientes, se traduce en un aumento de la actividad fotosintética y de los niveles de oxígeno durante el día.

El incremento del Fitoplancton va seguido por un crecimiento del Zooplancton, el cual, contribuye, a su turno, a aumentan la demanda de oxígeno del sistema. Estos factores se encuentran asociados a las variaciones extremas que se presentan en el oxígeno disuelto: durante las horas de sol el contenido de oxígeno aumenta la actividad fotosintética; en la noche, no existe suficiente producción de oxígeno para sostener la comunidad y las condiciones se hacen prácticamente anóxicas.

La acumulación de sedimentos ricos en materia orgánica en el fondo de un sistema eutrófico produce una descomposición anaerobia con formación de H2S y NH3. Este proceso contribuye igualmente a reducir los niveles de oxígeno en las capas inferiores del cuerpo de agua afectado pues parte de la materia orgánica se deposita en el fondo y consume oxígeno de las capas inferiores (Medire A., 1983),.

Clasificación de las industrias según la clase de sus vertimientos

Las industrias de acuerdo a las características de sus vertimientos se pueden clasificar en potencialmente contaminantes, generadoras de altas cargas orgánicas, generadoras de alta carga de sólidos, generadoras de cargas bajas de sustancias orgánicas y/o sólidos y las que producen sustancias corrosivas. A continuación se relacionan algunos ejemplos de industrias, clasificadas conforme al tipo de vertimiento que producen:

a) Potencialmente contaminantes: Curtiembres, metálicas, productos Químicos.

b) Altas cargas orgánicas: alimentos, azúcar, curtiembres, jabones, productos aseo personal, papel, Glicerina, bebidas.

c) Altas cargas de sólidos: concreto, extractiva, curtiembres, alimentos, Sacrificio de aves y ganado.

d) Bajas cargas orgánicas y/o sólidos: cemento, panadería, llantas, madera, molinos, laboratorios farmacéuticos, cerámicas, vidrio, panadería, alimentos (pastas – harinas),

e) Sustancias corrosivas: metálica, textil, ácidos, fosfatos.

Componentes de un sistema de manejo de aguas residuales

Un sistema de manejo de aguas residuales de una población está compuesto por:

• Sistema de Alcantarillado Sanitario. El sistema de alcantarillado sanitario se define como el conjunto de conductos y estructuras destinadas a recibir, evacuar, conducir y disponer las aguas servidas para una localidad. El sistema de alcantarillado por definición incluye tanto el transporte como el tratamiento de las aguas residuales.

• Sistema de alcantarillado pluvial. Conjunto de obras para la recolección, conducción y disposición final de las de las aguas lluvias de una localidad.

• Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. Una planta de tratamiento es, una estructura artificial donde se propicia el desarrollo controlado de un proceso natural que permite reducir a niveles convenientes el contenido de materia orgánica y de sustancias varias de carácter físico-químico y biológico para de esta forma disminuir la contaminación de las aguas residuales domésticas antes de su descarga al medio natural para favorecer, en esta forma la recuperación y conservación de la calidad de las aguas de las fuentes receptoras.

Alcantarillados combinados. En algunas localidades y de acuerdo con la política de desarrollo de épocas pasadas se cuenta con alcantarillados combinados.

• Tipo de proyectos

Los proyectos de alcantarillado y/o plantas de tratamiento, según requerimientos y estado de la situación inicial del sistema pueden tener cualquiera de los siguientes alcances bien sea en forma individual o combinada:

• Desarrollos totalmente nuevos.

• Reparación o ampliación de uno o varios de sus componentes.

• Operación de Sistemas nuevos o existentes.

Sistemas de alcantarillados

En el presente capitulo se especifican las consideraciones ambientales que deben tenerse en cuenta para el diseño, operación y mantenimiento de sistemas de Alcantarillado Sanitario, Pluviales y Combinados en un todo de acuerdo con las condiciones de diseño especificadas el Titulo D del reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico RAS 2000.

Los alcantarillados convencionales son los sistemas tradicionales utilizados para la recolección y transporte de aguas residuales o lluvias hasta los sitios de disposición final. Los tipos de sistemas convencionales son el alcantarillado combinado y el alcantarillado separado. En el primero, tanto las aguas residuales como las pluviales son recolectadas y transportadas por el mismo sistema, mientras que en el tipo separado esto se hace mediante sistemas independientes; es decir, alcantarillado sanitario y alcantarillado pluvial.

El sistema de alcantarillado es un conjunto de conductos y estructuras destinados a recibir, evacuar, conducir y disponer las aguas servidas o aquellas que por una u otra razón representen un peligro para la localidad. Son de tres tipos : sanitario, combinado y pluvial.

El alcantarillado sanitario se diseña y construye para recibir, conducir y entregar a la planta de tratamiento las aguas residuales domésticas, de establecimientos comerciales y residuos industriales pretratados que cumplan con las disposiciones de vertimiento de la empresa prestadora del servicio. Por lo general las aguas negras sin fermentación son ligeramente alcalinas o neutras y bastante diluidas, por lo tanto un sistema bien proyectado, construido y con buen mantenimiento el problema de corrosión de las tuberías se reduce al mínimo, siempre que la velocidad le permita transportar los residuos hasta la PTAR antes que se inicie el proceso de degradación de la materia orgánica.

Por otra parte, cuando las condiciones climatológicas ( temperatura ) de la zona son muy altas y la concentración de las aguas residuales también se forman gases generados por el ácido sulfhídrico, el cual en concentraciones altas puede ser mortal para el hombre. Este gas entra en combinación con la humedad de los conductos generando ácidos sulfurosos o sulfhídricos que son bastante corrosivos, razón por la cual se proyectan los pozos de inspección en unas distancias más cortas. Desde el punto de vista ambiental es de vital importancia proyectar éste tipo de sistema con unas velocidades altas, que eviten la sedimentación de los sólidos y por ende la generación de condiciones anaeróbicas en los conductos.

El alcantarillado pluvial se diseña y construye para recibir , conducir y disponer las aguas lluvias generadas en el área, las cuales pueden provenir de las lluvias, granizo, etc. Ambientalmente hablando se debe tener cuidado al diseñar este tipo de sistemas en cuanto a las condiciones geotécnicas del sitio de la descarga y la posible interferencia de las aguas lluvias sobre el caudal normal de la fuente receptora y la carga de SST.

El alcantarillado combinado es diseñado para construir aguas negras, industriales y lluvias. En la actualidad es poca la tendencia a diseñar éste tipo de sistemas en nuestro país, pero fue una práctica común en las décadas anteriores, sin embargo hay que tener en cuenta que dadas las condiciones topográficas y socioeconómicas imperantes en gran parte de nuestro país, es posible que para algunos municipios sea ventajosa su implementación. La ventaja ambiental de éste tipo de conductos es que se produce un lavado automático de los conductos durante la lluvia, situación ésta que no permite la acumulación de sólidos en las tuberías. Sin embargo hay que implementar un sistema de control de caudales a la entrada de la planta que permita transcurridos unos minutos después de iniciado el evento lluvioso y en condiciones controladas de la calidad de la descarga, evacuar el caudal excedente directamente a la fuente receptora.

• Componentes del sistema de alcantarillado

Dependiendo del sistema de alcantarillado a implementar se tienen los siguientes componentes

Aliviadero. Estructura diseñada con el propósito de separar los caudales que exceden la capacidad del sistema y conducirlos a un sistema de drenaje de agua lluvia.

Área tributaria. Superficie que drena hacia un tramo o punto determinado del sistema de aguas lluvias o pluvial. La definición de alcantarillado de acuerdo con la ley 142/94 también incluye el sistema de tratamiento de las aguas residuales.

Caja de inspección domiciliaria. Cámara localizada en la parte final de la red pública de alcantarillado que recoge las aguas residuales, lluvias o combinadas provenientes de un inmueble.

Cámara de caída. Estructura utilizada para dar continuidad al flujo cuando una tubería llega a una altura considerable respecto de la tubería de salida.

Caja de paso. Cámara sin acceso, localizada en puntos singulares por necesidad constructiva.

Canal. Cauce artificial, revestido o no, que se construye para conducir las aguas lluvias hasta su entrega final en un cauce natural.

Cañuela. Parte interior inferior de una estructura de conexión o pozo de inspección, cuya forma orienta el flujo.

Colector principal ó matriz. Conducto cerrado circular, semicircular, rectangular, entre otros, sin conexiones domiciliarias directas que recibe los caudales de los tramos secundarios, siguiendo líneas directas de evacuación de un determinado sector.

Conexión domiciliaria. Tubería que transporta las aguas residuales y/o las aguas lluvias desde la caja domiciliaría hasta un colector secundario. Generalmente son de 150 mm de diámetro para vivienda unifamiliar y redes de alcantarillado de aguas servidas.

Cuerpo receptor. Cualquier masa de agua natural o de suelo que recibe la descarga del afluente final.

Cuneta. Canal ubicado entre el sardinel y la calzada de una calle, destinado a conducir las aguas lluvias hacia los sumideros.

Emisario final. Colectores cerrados que llevan parte o la totalidad de las aguas combinadas o aguas negras de una localidad hasta el sitio de vertimiento o a las plantas de tratamiento de aguas residuales. En caso de aguas lluvias pueden ser colectores a cielo abierto.

Estructuras de disipación de energía. Estructuras construidas para disipar la energía del flujo.

Estructuras de entrega. Estructuras utilizadas para evitar daños e inestabilidad en el cuerpo de agua receptor de sistemas de aguas lluvias, residuales o combinados.

Estación de bombeo. Componente de un sistema de alcantarillado que es utilizado para evacuar por bombeo las aguas residuales, lluvias o combinadas de las zonas bajas de una población o cuando una localidad tiene una topografía muy plana y el bombeo se requiere para acceder al sitio de instalación de la planta.

Instalación interna. Conjunto de tuberías y accesorios que recogen y conducen las aguas residuales y/o lluvias de las edificaciones hasta la caja de inspección domiciliar.

Interceptor. Conducto cerrado que recibe las afluencias de los colectores principales, y generalmente se construye paralelamente a quebradas o ríos, con el fin de evitar el vertimiento de las aguas residuales a los mismos.

Sumidero. Estructura diseñada y construida para cumplir con el propósito de captar las aguas de escorrentía que corren por las cunetas de las calzadas de las vías para entregarlas a las estructuras de conexión o pozos de inspección de los alcantarillados combinados o de lluvias.

Tramo. Colector comprendido entre dos estructuras de conexión.

• Diseño de sistemas de alcantarillado

• Alcantarillado Sanitario

Todo lugar o población dotado de un sistema de abastecimiento y suministro de agua, cualquiera que fuese su procedencia, requiere de un sistema de desagüe y disposición de aguas residuales, el cual debe justificarse con la identificación de un problema de salud pública, del medio ambiente o de bienestar social, el cual tiene solución con la ejecución del sistema propuesto. El sistema de alcantarillado se define como el conjunto de conductos y estructuras destinadas a recibir, evacuar, conducir y disponer1 las aguas servidas o aquellas que por una u otra razón presentan potencialidad y peligro para una localidad.

Se debe tener en cuenta que todo proyecto nuevo a implementar en el país debe ser de tipo separado y formar parte del Plan Maestro de Acueducto y alcantarillado. Así mismo, en las futuras zonas de expansión se deben plantear éste tipo de redes, buscar la confluencia de los drenajes a un punto tal que permita proyectar el sistema de tratamiento de forma centralizada y aprovechando el drenaje por gravedad para minimizar los costos por bombeo hacia la PTAR.

Entre las ventajas de implementar un alcantarillado de éste tipo se tienen:

• Menores diámetros de los colectores e interceptores en particular y de la red de alcantarillado en general.

• Menores profundidades en las redes, especialmente en el caso de municipios localizados en terrenos planos.

• Reducción en los costos de las redes de alcantarillado, colectores e interceptores.

• Menores caudales de aguas a tratar en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

• Estructuras más pequeñas en las PTAR.

• Posibilidad de utilizar las aguas lluvias como lo sugiere la agenda 21 en su capítulo 18 de Santa Cruz de la Sierra y las disposiciones nacionales como la Ley 379/97, el Decreto 2811/74 y el Decreto 1541/78 entre otros.

• Reducción en los costos de operación y mantenimiento de las PTAR al no tener que controlar aliviaderos y/o estructuras de desvío de aguas lluvias y/o lavados súbitos de la biomasa presente en el sistema.

• Comportamiento óptimo del sistema de tratamiento al no tener que soportar baches de caudales altos.

Trazado

El diseñador desde el punto de vista ambiental debe plantear las alternativas de trazado teniendo en cuenta los siguientes aspectos, los cuales influyen directamente sobre los medios receptores aguas, suelos, vegetación y población cercana, estableciendo así la viabilidad del proyecto:

• Longitud

• Condiciones geológicas y geomecánicas de los suelos que cruza

• Actividad sísmica de la zona.

• Tipo y número de cruces que se presentan (vías, fuentes superficiales, humedales, etc.).

• Vegetación predominante en los corredores de posible utilización.

• Infraestructura actual existente a lo largo del trazado y proyectos futuros previstos.

• Es de vital importancia que el flujo de aguas residuales sea por gravedad, porque se evita la implementación de estaciones elevadoras de aguas residuales que generan problemas ambientales en las áreas circunvecinas y altos costos de operación.

• Menores costos de la red de alcantarillado.

Selección del sistema

La adopción del tipo de alcantarillado a ser utilizado en el municipio requiere una justificación sustentada de orden técnico, económico, financiero y ambiental, incluyendo consideraciones de tratamiento y disposición de las aguas residuales, para lo cual es recomendable hacer estudios de modelación de la calidad de agua del cuerpo receptor en donde se demuestren que los impactos generados por las i descargas del alcantarillado sanitario, permiten cumplir con los usos asignados a dicho cuerpo.

El Diseñador debe establecer el tipo de sistema y flujo a utilizar para el transporte de las aguas residuales domésticas. La incidencia ambiental está relacionada por una parte con la calidad del agua que se transporta ( aguas residuales domésticas e industriales) y por otra con los riesgos que se generan para los predios y población del área de afectación directa. Se debe tener en cuenta los siguientes:

• Dimensiones (Longitud, diámetro, sección del canal sí aplica).

• Material y tipo de las tuberías.

• Profundidad de instalación.

• Estructuras especiales requeridas en el trazado (aliviaderos, estructuras de paso, etc.).

• Usos del suelo

• Requerimientos del bombeo (sí aplica)

• Perímetro urbano.

• Distribución espacial de la población.

• Caudales generados por aguas residuales y aguas de escorrentía en el área.

• Vías existentes y proyectadas y sus condiciones de rasante.

• Áreas de expansión futura de acuerdo con el Plan de Desarrollo Territorial del municipio y/o Plan de Ordenamiento Territorial y Plan Maestro de Acueducto y Alcantarillado.

• Los cursos de agua existentes y obras interceptación o canalización actuales y/o futuras.

• Regímenes de propiedad, establecer los terrenos que son propiedad del estado, departamento o municipio.

• Uso generales de las diferentes zonas.

• Características de los suelos.

• Número y Tipo de Industrias existentes.

• Inventario y características de las descargas industriales recibidas por el sistema incluyendo el matadero y hospital o Centros de Salud.

• Sitio de Disposición Final

• Tipo de tratamiento a implementar.

• Especial cuidado se debe tener al diseñar el sistema en cuanto a la separación máxima entre pozos, la cual debe cumplir con lo establecido en el RAS 2000, debido a la acumulación de gases en los conductos con el consiguiente problema ambiental que ésta situación genera.

Análisis de sitios de descarga

El diseñador deberá establecer el caudal de vertimiento y la calidad del mismo con el fin de obtener la aprobación de la autoridad ambiental en cuanto al permiso de vertimiento. Se deben identificar las poblaciones localizadas aguas abajo de los posibles sitios de entrega y/o disposición de las aguas residuales evacuadas de la localidad y se deben analizar las características de auto depuración y asimilación del caudal vertido en los cuerpos de agua receptores (ríos, quebradas, arroyos, humedales, lagos, ciénagas, embalses y mar) y los posibles efectos ambientales de las descargas con y sin tratamiento, con base en la legislación vigente. Si el sitio de disposición final es el mar, se debe determinar el régimen de mareas, vientos y corrientes marinas para el nivel de complejidad alto.

Recepción de residuos industriales en el sistema de alcantarillado.

En la mayoría de los municipios de nuestro país se tienen vertimientos de tipo industrial que pueden ser incorporados al sistema de alcantarillado previo el cumplimiento de una serie de requisitos de calidad2 que son expuestos claramente en la Guía especializada preparada para el efecto. (Volumen 2). Una vez los vertimientos son transportados fuera de la industria, cuando son descargados a una red de alcantarillado, pueden afectar su funcionamiento si contienen sustancias corrosivas que atacan uniones y estructuras de cemento; si tienen contenidos elevados de aceites y grasas o de sólidos que se acumulan pueden ocasionar reducciones del diámetro efectivo de las tuberías y eventualmente su taponamiento. Este mal funcionamiento del alcantarillado puede ocasionar inundaciones locales que tienen una gran incidencia sobre la salud pública, en la proliferación de vectores, y en la generación de olores ofensivos. En el caso de descargas al alcantarillado como vertimientos corrosivos se consideran aquellos cuyo pH no se encuentran en el rango 5 a 9 unidades, en este grupo están las industrias de recubrimientos metálicos, los textiles y la fabricación de ácidos y sus derivados entre otros.

Caracterización de las aguas residuales y fuentes receptoras

• Alcantarillado pluvial

El sistema de alcantarillado se define como el conjunto de conductos y estructuras destinadas a recibir, evacuar, conducir y disponer las aguas de escorrentía generadas dentro de una localidad.

Trazado.

El diseñador desde el punto de vista ambiental debe plantear las alternativas de trazado teniendo en cuenta los siguientes aspectos, los cuales influyen directamente sobre los medios receptores aguas, suelos, vegetación y población cercana:

• Longitud.

• Condiciones geológicas y geomecánicas de los suelos que cruza.

• Actividad sísmica de la zona.

• Tipo y número de cruces que se presentan (vías, fuentes superficiales, humedales, etc.).

• Vegetación predominante en los corredores de posible utilización.

• Infraestructura actual existente a lo largo del trazado y proyectos futuros previstos

Selección del sistema.

Los sistemas de recolección y evacuación de aguas lluvias pueden proyectarse cuando las condiciones propias de drenaje de la localidad requieran una solución a la evacuación de la escorrentía pluvial. No necesariamente toda población o sector requiere un sistema pluvial. Dependiendo de las condiciones topográficas, tamaño de la población, las características de las vías, la estructura y desarrollo urbano, entre otras, la evacuación de la escorrentía podría lograrse satisfactoriamente a través de las cunetas de las calles.

Los sistemas de recolección y evacuación de aguas pluviales pueden ser proyectados y construidos para:

• Permitir una rápida evacuación de la escorrentía pluvial de las vías públicas.

• Evitar la generación de caudales excesivos en las calzadas.

• Evitar la invasión de aguas pluviales a propiedades públicas y privadas.

• Evitar la acumulación de aguas en vías de tránsito.

• Evitar la paralización del tráfico vehicular y peatonal durante un evento fuerte de precipitación.

• Evitar las conexiones erradas del sistema de recolección y evacuación de aguas residuales.

• Mitigar efectos nocivos a cuerpos de agua receptores por contaminación de escorrentía pluvial urbana.

La incidencia ambiental está relacionada por una parte con la calidad del agua que se transporta al existir conexiones erradas o fraudulentas ( aguas residuales domésticas e industriales) y por otra con los riesgos que se generan para los predios y población del área de afectación directa. Se debe tener en cuenta los siguientes:

• Dimensiones (Longitud, diámetro, sección del canal sí aplica).

• Material y tipo de las tuberías.

• Profundidad de instalación.

• Estructuras especiales requeridas en el trazado (aliviaderos, estructuras de paso, etc.).

• Usos del suelo

• Requerimientos del bombeo (sí aplica)

• Perímetro urbano.

• Distribución espacial de la población.

• Caudales generados por aguas residuales y aguas de escorrentía en el área.

• Vías existentes y proyectadas y sus condiciones de rasante.

Partes: 1, 2, 3