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DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. MEMORIA TÉCNICA DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICHINCHA. 1. ANTECEDENTES 1.1. Introducción La EP EMASA PM financia la Consultoría para la realización de los estudios y diseños del sistema de alcantarillado sanitario de la calle Abdón Calderón, con el propósito de coadyuvar a proteger la salud de los habitantes de este sector de la cabecera parroquial de Tocachi, conformada en su mayor parte por familias de bajos recursos económicos y que hasta la actualidad carecen de este tipo de obras de infraestructura básica de recolección y evacuación de aguas servidas. 2. ALCANCE DEL ESTUDIO Y OBJETIVO El principal objetivo del presente estudio es dotar de alcantarillado sanitario a este sector de Tocachi, con un eficiente sistema de recolección y evacuación de aguas residuales domésticas, acogiendo de preferencia las Normas de Diseño de 1993 del ex IEOS, hoy Subsecretaría de Agua Potable y Saneamiento Básico de la SENAGUA. El horizonte de diseño del presente proyecto se extiende hasta el año 2038, estimándose 25 años como período de diseño. 3. DESCRIPCIÓN, UBICACIÓN Y LÍMITES DE LA ZONA BENEFICIADA. La calle Abdón Calderón, se encuentra ubicada en el sector oriental de la cabecera parroquial Tocachi, con coordenadas UTM 2900 a 5040 N y 802100 a 802500 E, a una altitud promedio de 2700 msnm. 3.1 Topografía de la zona. Se encuentra ubicada en una superficie cuya topografía es accidentada, se observan pendientes longitudinales pequeñas y varias quebradas de gran tamaño, razón por la cual la población se ha asentado a lo largo de esta calle, restringiéndose su crecimiento a los límites naturales. 3.2 Clima. El clima de la zona es templado determinado por su altitud. La estación lluviosa se presenta generalmente de septiembre a mayo. No se dispone de estaciones meteorológicas cercanas a la zona que permitan obtener otros parámetros que podrían ser utilizados en el presente proyecto. La temperatura promedio es de 15 grados Celsius. 1 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Calle Abdón Calderón 3.3 Acceso a la población. Desde la ciudad de Tabacundo cabecera cantonal, se puede llegar a la parroquia rural de Tocachi por la panamericana, hasta una curva en donde se tiene un desvío y carretera asfaltada hasta el centro parroquial que es adoquinado. La calle Abdón Caderón está en el ingreso norte de la cabecera parroquial, va de occidente a oriente. Es precisamente en el sector oriental en donde se hace la intervención con este proyecto. 3.4 Aspecto Urbanístico. La población se encuentra asentada a lo largo de la calle principal, no existiendo planificación urbanística razón por la que crece paralela a la vía a lado y lado. Por lo general en las poblaciones rurales ecuatorianas se tienen grandes longitudes para dar servicio a pocas viviendas; en el presente caso se trata de un sector de población de la parroquia sin este servicio básico de alcantarillado sanitario, cuyo crecimiento se tornará más efectivo cuando se ejecuten estas obras, que han sido definidas planteándose el trazado más adecuado que se ciña a la realidad topográfica, consiguiendo de esta forma que la mayor parte de la población se conecte exclusivamente a gravedad. 2 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 3.5 Aspecto Socio – Económico. Los pobladores de la calle Abdón Calderón sector oriental, desarrollan sus actividades diarias principalmente en la agricultura, se observa que todavía predomina el sistema de producción tradicional, caracterizada por el bajo rendimiento, por no contar con técnicas modernas de producción agrícola. El terreno circundante a esta calle principal terreno es muy árido. Se cultiva maíz, frejol, arvejas, si bien la producción en su mayor parte se utiliza para el consumo interno como se indicó anteriormente, parte de esta se expende en los mercados cercanos. De la encuesta socio-económica realizada se ha determinado que la población económicamente activa lo constituye el 70.0 % del total de habitantes existentes en esta calle, el 11.70 % son empleados públicos y el 88.30 % tienen actividad privada. El nivel cultural que presenta esta población está constituido por el 60 % de sus habitantes que saben leer y escribir; el 40 son analfabetos El promedio de hijos por familia es de 3.3, los ingresos promedio mensuales está en el rango de 200 a 400 usd en un 87 %, el 10 % tiene ingresos de 400 a 600 usd y el 3% tiene ingresos inferiores a 200 usd. 3.6.- Servicios existentes En la actualidad la población dispone de un sistema de agua potable que proviene del sistema de agua potable de Tocachi., que funciona en forma satisfactoria, por lo que el consumo se cancela a la Junta de Agua Potable. En relación a la evacuación de las aguas servidas domésticas, se puede observar que no disponen de alcantarillado, por lo que sus necesidades biológicas las realizan en letrinas y en otros casos a cielo abierto. 3.7.- Otros Servicios Aparte de los servicios anteriormente señalados, la población asentada en esta calle, cuenta con Guardería Infantil y escuela fiscal y de los demás servicios que dispone el centro parroquial. Disponen servicio de energía eléctrica, telecomunicaciones celulares, lo que ha permitido tener acceso a los avances tecnológicos de los últimos años y a que varios jóvenes emprendan estudios universitarios. 3.8.- Riesgos Naturales En el aspecto ecológico uno de los fenómenos que tienen mayor incidencia es la erosión, por la tala de bosques, que ha influido en la capacidad de las fuentes de abastecimiento, por lo que es imprescindible que se tomen las medidas preventivas del caso. 3 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Tomando en cuenta que el Ecuador, se encuentra ubicado en una zona de intensa actividad sísmica, produciéndose movimientos tectónicos como en marzo de 1987, y en marzo de 1996 que dejaron en esta todas las comunidades rurales del centro norte ecuatoriano; es necesario considerar los potenciales riesgos desde el punto de vista sismo tectónico y de los efectos de la actividad de volcanes vecinos, que podrían afectar al proyecto, para prevenir los posibles efectos de estos fenómenos y precautelar las instalaciones físicas y operativas del proyecto 3.9.- Aspectos Político Administrativos. La calle Abdón Calderón pertenece a la parroquia Tocachi, cantón Pedro Moncayo, está administrada por la Directiva del Barrio, sus primeros habitantes provienen principalmente de la cabecera parroquial. JUSTIFICATIVOS TÉCNICOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ESTUDIO. La población de diseño en esta calle será de 120 hab., que aún no cuentan con el servicio básico de alcantarillado sanitario; por lo que hoy en pleno siglo XXI se justifica plenamente un estudio del sistema de evacuación de aguas residuales domésticas, y su posterior tratamiento para no contaminar cursos de agua cercanos. 4. DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO. 4.1. Introducción.- Las aguas servidas deben ser recolectadas mediante un sistema apropiado, cuyo principal objetivo sea lograr que la población cuente con un sistema de alcantarillado que funcione en forma eficiente y sanitaria, consiguiendo de esta manera uno de los elementos esenciales para alcanzar su desarrollo económico y social. Las obras de alcantarillado a construirse deberán servir adecuadamente durante un período de diseño preestablecido, de acuerdo al crecimiento de la población, la vida útil de los materiales, equipos y de las funciones que cada elemento desempeña dentro del sistema. Además debe tomarse en cuenta la capacidad económica de estas comunidades rurales, a fin de determinar la posibilidad de realizar cambios o ampliaciones del sistema dentro de períodos relativamente cortos. En el presente estudio se ha contemplado la red de recolección con la respectiva planta de tratamiento, con la finalidad de no contaminar los cursos de agua. 4 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 4.2. Bases de diseño.Las Bases de Diseño son el punto de partida sobre el cual debe fundamentase todo estudio y diseño, en función a las especificaciones técnicas y normas de diseño aplicables para este tipo de proyectos. En estas bases de diseño se consignan todos los datos e información recopilados en la primera etapa del estudio, estos datos han sido ya procesados de manera que producen resultados que son útiles para poder determinar cifras y datos relevantes. 4.3. Período de diseño. - El Período de diseño o de servicio va relacionado con su costo inicial, su vida útil, y la facilidad de una posible ampliación futura, de tal modo que es diferente para cada unidad. Se ha considerado como base las recomendaciones consignadas en las Normas de diseño de Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado para zonas urbanas y rurales, publicadas por el Ex IEOS, de acuerdo al siguiente detalle: Sub. Colectores, emisarios y descarga Obras civiles estaciones de bombeo y depuradoras Equipos de bombeo Otros equipos que fuesen necesarios 25 años 20-25 10 10 Se debe lograr un tiempo óptimo que satisfaga tanto hidráulica, sanitaria, económica y ambientalmente los requerimientos, para este proyecto se establece un período de diseño de 25 años. 4.4 Áreas de servicio: Para este proyecto se han considerado las siguientes superficies de aportación hacia la red de alcantarillado sanitario: COMUNIDAD AREA Ha Calle Abdón Calderón 13.54 4.5. Población de diseño.La definición de la población de diseño merece especial atención ya que es el parámetro básico para determinar la capacidad de las respectivas obras que conforman el sistema, 5 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. por lo tanto es necesario realizar una investigación del desarrollo poblacional que se ha producido con el transcurso del tiempo. Se ha recurrido además a informaciones censales del Instituto Nacional de Estadísticas y Censos INEC, a nivel cantonal; a fin de establecer un índice de crecimiento aplicable a las condiciones reales de la comunidad. El índice de crecimiento intercensal de la parroquia de Tocachi es del 2.49 % Utilizando el Método Geométrico se ha calculado la población futura, empleando para ello el índice de crecimiento adoptado de acuerdo a lo establecido en las normas de diseño, esto es: Pf= Pa x (1+i)^n Donde: n = período de diseño I = índice de crecimiento (Se adopta el 2,49 % intercensal) Pa = población actual Pf = Futura La población de diseño final de este sistema es la siguiente: Calle Abdón Calderón 120 habitantes 4.6. Densidad poblacional actual y futura. Las zonas de población a definir para el sistema de alcantarillado, considerándose de acuerdo a factores topográficos, demográficos y urbanísticos, que pueden influir en el proyecto, incluyendo áreas de futura ampliación. Densidad.- se define como el número de habitantes dividido para el área que ocupa. densidad = número de habitantes / área que ocupa densidad actual = población actual / área que ocupa densidad futura = población futura / área que ocupa densidad futura= 120/13.54 = 8.86 Hab/Ha 4.7. Áreas de aportación del sistema.- Para el estudio de un sistema de alcantarillado se deben considerar las áreas de aportación, tramo por tramo, ya que en función de estas se definirá el caudal de las 6 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. aguas servidas y aguas lluvias que ha de transportar las tuberías adyacentes al área de drenaje. Con el levantamiento topográfico de la población según la cobertura del servicio, se define fácilmente las áreas de expansión futura y su aportación al sistema de alcantarillado, que para este caso se ha previsto una franja de 30 m. a cada lado del eje de las calles en donde será posible construir el nuevo sistema. Con la delimitación de las áreas de aportación, se procedió al trazado de un esquema general de la red de recolección, determinando la ubicación de los pozos de revisión, por consideraciones topográficas, demográficas, urbanísticas y sobre todo económicas. 4.8. Velocidades, diámetros mínimos, pendientes, profundidad mínima, material de la tubería. Velocidades.La velocidad mínima en sistemas de alcantarillado sanitario, tanto en los colectores, primarios, secundarios o terciarios, bajo condiciones de caudal máximo instantáneo, en cualquier año del período de diseño, no deberá ser menor que 0,45 m/s y que preferiblemente sea mayor que 0,60 m/s, para impedir la acumulación de sulfuro de hidrógeno en el líquido. Se deberá verificar el funcionamiento hidráulico del conducto utilizando el caudal medio diario de aguas servidas, al principio del período de diseño, en época seca ( es decir, sin el caudal de escorrentía pluvial. Para alcanzar velocidades de auto limpieza bajo estas condiciones, se puede recurrir a pendientes y a secciones transversales apropiadas. Las velocidades máximas admisibles en tuberías o colectores dependen del material de fabricación, se recomienda usar los valores que constan en la siguiente tabla: Velocidades máximas a tubo lleno y coeficientes de rugosidad recomendados. MATERIAL Hormigón simple con uniones de mortero Con uniones de neopreno para nivel freático alto Asbesto cemento Plástico VEL. MÁX. m/s COEFICIENTE DE RUGOSIDAD 4,0 0,013 3,5 - 4,0 0,013 4,5 - 5,0 0,011 4,5 0,011 7 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Diámetros mínimos.El diámetro mínimo que deberá usarse en sistemas de alcantarillado será 200 mm., para alcantarillado sanitario y 250 mm., para alcantarillado pluvial. Las conexiones domiciliarias en alcantarillado tendrán un diámetro mínimo de 150 mm. para sistemas sanitarios, principalmente para evitar taponamientos por ingreso inevitable de material extraño. Pendientes.Las tuberías y colectores seguirán, en general, las pendientes del terreno natural y formarán las mismas hoyas primarias y secundarias que aquél. En general se proyectarán como canales o conductos sin presión y se calcularán tramo a tramo indefectiblemente. En caso contrario y si la topografía lo permite, para evitar la formación de depósitos en las alcantarillas, se incrementará la pendiente de la tubería hasta que se tenga la acción auto limpiante. Si esta solución no es aplicable, habrá que diseñar un programa especial de limpieza y mantenimiento para los tramos críticos, lo que encarece el proyecto. Cuando al pendiente sea demasiado pronunciada deberá colocar pozos intermedios con la finalidad de tener controladas las velocidades máximas de acuerdo a las recomendaciones de los fabricantes de tuberías, gradeando la configuración del trazado tantas veces como sea necesario. Las conexiones domiciliarias en alcantarillado tendrán una pendiente mínima de 2%, para evitar sedimentación de material, sobre todo cuando las conexiones intradomiciliarias son muy distantes. Profundidad mínima.Las tuberías se diseñarán a profundidades que sean suficientes para recoger las aguas servidas o aguas lluvias de las casas más bajas a uno u otro lado de la calzada, en casos excepcionales se adoptarán soluciones particulares para no profundizar (encarecer) todo el sistema. Cuando la tubería deba soportar tránsito vehicular regular, para su seguridad se considerará un relleno mínimo de 1.20 m. de altura sobre la clave del tubo, en casos así mismo excepcionales se ha iniciado con cajas re revisión, por facilidad constructiva. Materiales.- 8 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Para el presente proyecto se empleará tuberías de hormigón simple clase 3, para alcantarillado que tiene un coeficiente de rugosidad n = 0.013, principalmente por el tipo de suelo, altas pendientes y por consideraciones económicas. Para parte el Emisario tramos 29-30 y 30-CR de ingreso a la Fosa Séptica se ha previsto la utilización de tubería PVC Novafort por altas velocidades al tener una fuerte pendiente, el coeficiente de rugosidad n= 0.010. CONSIDERACIONES APLICADAS En el diseño de la red se ha considerado, velocidades mínimas de 0.40 m/s principalmente en tramos de cabecera. 4.9. Cálculos Hidráulicos de la Red. En un sistema de alcantarillado, la recolección de las aguas se inicia en el interior de las edificaciones a través de las piezas sanitarias y tuberías internas (intra domiciliarias). El método sanitario más aconsejable es mediante la instalación de tuberías subterráneas que conducen dichas aguas a puntos distantes para su tratamiento y/o disposición final. Estos colectores reciben aportes de aguas servidas de todo tipo, procedentes tanto de uso doméstico como industrial y comercial, lo cual hace que intervengan algunos parámetros similares a las que determinan los consumos de agua potable. Para el estudio de alcantarillado se ha considerado los conductos como canales abiertos y parcialmente llenos y no bajo presión, aunque en ciertas ocasiones pueden trabajar llenas, pero su funcionamiento hidráulico en estas condiciones es por pocos minutos. 4.9.1. Hidráulica del Alcantarillado Para el diseño de sistema de alcantarillado la velocidad de flujo en las tuberías se determina relacionando los elementos de la siguiente manera: a) Flujo a tubo lleno. En las alcantarillas a tubo lleno debemos determinar la velocidad y el caudal: Fórmula de Manning: V = 1/n * Rh 2/3 *J 1/2 9 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Q=V*A Ecuación de continuidad donde: V = Velocidad (m/s) n = coeficiente de rugosidad Rh = Radio hidráulico (m) J = Pendiente del conducto (m/m) Q = Caudal (l/s) A = área sección mojada (m2) b) Flujo en tuberías parcialmente llenas. Cuando se trata de tuberías parcialmente llenas, los elementos como la velocidad y el caudal cambian de magnitud. Se emplean las relaciones de la sección parcialmente llena y la correspondiente a sección totalmente llena. v/V = N/n * (r/R)2/3 q/Q = N/n * a/A * (r/R)2/3 En la práctica resulta conveniente la aplicación de tablas, cuadros y diagramas de todas las magnitudes y relaciones dando progresivamente valores a la profundidad (H) y al diámetro (D), estas relaciones se encuentran tabuladas en ábacos de los cuales se puede calcular rápidamente el caudal y la velocidad a tubo lleno, en la actualidad con el uso de las hojas electrónicas, se facilitan las operaciones se puede realizar este cálculo empleando el mismo principio que en los ábacos, pero con extremada rapidez. 4.9.2. Caudal de aguas servidas.Previo al diseño de un sistema de alcantarillado, se debe estudiar la comunidad o área a servir, para estimar el tipo de flujo que se ha de presentar. La cantidad y patrones de flujo de las aguas negras domésticas se ven afectadas principalmente por la población y su aumento, densidad, uso, demanda y consumo del agua; requisitos comerciales e industriales; áreas de expansión y topografía de la población. Como las aguas negras están compuestas principalmente en aguas de desecho doméstico, la población y el consumo per cápita son los factores más importantes. Sin embargo la cantidad de aguas negras es generalmente menor que el consumo de agua potable, ya que se utiliza en otros fines tales como: prevención de incendios, irrigación de jardines, parques, en la industria, etc. 10 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. De acuerdo a la literatura técnica, varios autores recomiendan utilizar de 70 a 80 % de la dotación media futura, como el caudal de aguas servidas que llegará al sistema de alcantarillado. Para el presente estudio se considera adoptar un coeficiente de retorno del 80 %, teniendo por consiguiente: Q as = 0.80 x DMF (Demanda media futura) La dotación es el caudal de agua potable consumido diariamente, en promedio por cada habitante, incluye los consumos doméstico, comercial industrial y público. Según las nuevas normas vigentes recomienda adoptar una dotación básica de 125 l/hab/día, para poblaciones rurales. DOTACION ACTUAL: 125 l/hab/día DOTACION FUTURA : 150 l/hab/día (incremento de 1.0 lt. cada año) Consumo Medio Diario.- Se define como el promedio de los consumos medios diarios registrado durante un año. Calculamos de la siguiente manera: Qmd. = Dot x Pf/86400 Donde: Dot = Dotación Pf = Población futura o de diseño En base a estos datos determinamos el caudal de aguas servidas: Calle Abdón Calderón Q a.s = 0.80*150 l/hab/día x 120 hab/86400 sg Q a.s = 0.167l/s 4.9.3. Caudal de aguas de infiltración.- 11 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. El agua puede infiltrarse a las alcantarillas por juntas defectuosas, tubos rajados, fallas en las paredes, tapas perforadas de los pozos de revisión. Las alcantarillas situadas en terrenos húmedos con un alto nivel freático, o cerca del lecho de una corriente de agua, tienen más infiltración que en otros lugares. Como la infiltración aumenta la carga de las aguas negras, resulta incrementada. Existen muchas maneras de estimar la cantidad de aguas de infiltración, en: Lt / 24h / hab. lt / km / cm de diámetro lt / 24h / m2 de superficie interior de tubería. Se toma como referencia para este proyecto los valores que tiene establecido el Ex-IEOS de caudales de infiltración en l/s/km para cada diámetro de tubería de hormigón. Así los caudales de infiltración son: 4.9.4. Diámetro (mm) Q. Inf. l/s/km 200 250 300 350 0.8 1.0 1.2 1.4 Caudal de aguas ilícitas. - Este caudal se debe a conexiones ilegales de aguas lluvias de los techos, pozos privados que pueden entrar en las tuberías, por ignorancia en la materia o equivocaciones. Falta de hermetismo en las tapas de los pozos, debido a fallas en la construcción. Conexiones con viviendas abandonadas. El caudal que se introduce en las alcantarillas por aguas lluvias es muy variable y en muchos casos esta aportación debe ser tomada en cuenta porque su valor es muy elevado. Fair y Geyer nos da como aportación de aguas ilícitas un rango de variación de 0.001 a 0.003 l/s/hab., siendo el valor de 80 l/hab/día que equivale a 0.001 l/s/hab el más utilizado por el Ex IEOS en sus normas de diseño. Para el presente proyecto se adopta como caudal de aguas ilícitas el valor de 0.002 l/s/hab, considerando a los fuertes aguaceros que se presentan en dicha zona. 12 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 4.9.5. Factor de mayoración En toda red de alcantarillado, existe un instante en que la aportación es máxima, generalmente coincide con la curva de máximo consumo de agua potable. Este dato se obtiene de la observación experimental y que por la falta de información en nuestro medio es necesario recurrir a las experiencias de otros países. El caudal medio de aguas negras se utiliza siempre como parámetro para obtener el caudal máximo, afectándolo de un coeficiente, este coeficiente de mayoración (M) ha sido establecido en función del número de habitantes servidos, habiéndose determinado fórmulas empíricas y ábacos para su cálculo; así la fórmula de Babbit se considera aplicable para poblaciones de 1.000 a 10.000 habitantes. La ley de variaciones de Babbit se expresa de la siguiente manera: M = 4/p En la que: 0.2 M = relación del gasto máximo al gasto medio. p = población en miles. Esta variación sirve para compensar las descargas simultáneas que se producen en determinadas horas del día (horas pico). Se establece un factor de mayoración igual a 4.0 cuando la población es menor a mil habitantes. 4.10 Caudal de Diseño: El caudal de aguas negras como base para el diseño de la red de colectores, comprende determinaciones de varios aportes que de la manera más aproximada debe hacerse a fin de lograr un diseño ajustado a condiciones reales. Los colectores de aguas negras como se indico anteriormente reciben los aportes de agua de tres procedencias diferentes. El caudal que transportará cada una de las tuberías está conformado por la sumatoria de las aguas provenientes del abastecimiento de agua potable, las que se infiltran al colector desde del subsuelo, y las aguas de lluvia que clandestinamente aportan cierto porcentaje de las viviendas (aguas ilícitas). Por lo que se logra tener la siguiente expresión: Q dis = Qas. * M + Qinf. + Qili. 13 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Q dis = 0.667 l/s + 2.206 l/s + 0.240 l/s Q dis = 3.113 l/s AL FINAL DEL PERÍODO DE DISEÑO 4.11. Pozos de Revisión: Permiten el acceso a las alcantarillas, para su inspección, limpieza y se han diseñado y ubicado de la siguiente manera: En toda intersección de ejes. En el inicio de toda tramo o colector. En todo cambio de diámetro o pendiente. En tramos rectos o distancias no mayores de las indicadas a continuación, salvo casos justificados por aspectos técnicos o económicos. DIAMETROS (mm) 200-350 400-600 DISTANCIA (m) 100 150 Se recomienda estas distancias máximas, las cuales casi en la totalidad de los casos se han acogido. 4.12. Pozos de Caída o de Salto: Los saltos de desvío son estructuras especiales que se las proyecta cuando la diferencia de altura entre la tubería de llegada y de salida exceda de 0.60 m, es un dispositivo que conduce el agua hacia el fondo del pozo de revisión evitando la erosión del mismo, facilita también la inspección y para que no se produzca obstrucción del flujo en los colectores. 4.13. Conexiones Domiciliarias: Consiste en llevar las aguas negras y las lluvias desde una vivienda a una alcantarilla en forma separada. Están conformadas por tuberías de diámetro no menor de 150 mm, que se conectan a la tubería de la red, la profundidad será menor de 0.70 m y se instalará con una pendiente entre el 2 y 25 %. 14 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. El empate con la tubería principal se hará en un ángulo de 45° sin ninguna pieza especial para favorecer el sentido de circulación, los planos respectivos adjuntos indican la forma como se realiza la unión. Se construirá una caja de revisión para alcantarillado sanitario y otra para pluvial en la línea de fábrica de cada casa a la cual concurrirán todas las tuberías interiores. Se deberá tomar muy en cuenta al momento de la construcción que las conexiones sean exclusivamente para conducir aguas negras o servidas y otra para aguas lluvias. El número de acometidas domiciliarias a instalarse por el Municipio o Junta de Agua Potable son: Calle Abdón Calderón 4.14. 18 Localización e intersección de las tuberías: Las tuberías y colectores seguirán en general las pendientes del terreno natural. La red de alcantarillado sanitario se diseñará de manera que todas las tuberías pasen por debajo de las de agua potable dejando una altura libre proyectada de 0.30 m cuando ellas sean paralelas y de 0.20 m cuando se crucen. Las tuberías de alcantarillado sanitario se colocarán al sur y al oeste del cruce de los ejes de ser posible; y las tuberías de la red pluvial irán al centro de la calzada. Pero cuando existen tuberías de agua potable instaladas sin tomar en cuenta las normas (norte y este), el alcantarillado se colocará en el lado opuesto de las tuberías de agua potable, tomando en cuenta el aspecto económico para su respectiva justificación. 5. TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS. 5.1. Introducción: En aguas residuales, el tratamiento tiene por objeto evitar la contaminación ambiental, para lo cual se debe diseñar sistemas confiables y con los costos más bajos posibles. Existen muchas formas de tratar las aguas servidas, dependiendo de las características particulares de cada proyecto. Así podemos anotar que en algunos casos para caudales pequeños en zonas rurales que ameriten, se puede optar por la dilución, otras con tratamientos primarios o secundarios. La aplicación de cualquiera de estos métodos, depende del grado de dilución que deberán tener las aguas servidas y los usos del cuerpo receptor aguas abajo de la descarga. 15 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 5.2. Necesidad de tratar las Aguas Servidas. Los efluentes de las aguas servidas deben ser tratados previamente antes de ser descargadas al cuerpo receptor, debiéndose tomar en cuenta que: Eventualmente estos cursos de agua, serán empleados para abastecimiento de agua potable, aguas abajo. Serán empleados como fuente de recreación. Para proteger el medio acuático. Prevalecer los recursos hídricos, para las generaciones presentes y futuras. Estas son razones más que suficientes para tratar las aguas servidas antes de su descarga, preservando el medio ambiente en todo su entorno. 5.3. Métodos de Tratamiento de las Aguas Servidas. Existen un sinnúmero de métodos o procesos para la depuración y tratamiento de las aguas servidas domésticas, para determinar cuál es el más conveniente para un proyecto en particular hay que analizar varios factores como los siguientes: Disponibilidad del terreno. Uso del agua del cuerpo receptor. Costos de construcción y facilidad de operación y mantenimiento. El tratamiento de las aguas negras es cualquier proceso al que se someten las aguas negras para eliminar o atenuar sus constituyentes dañinos y hacerlo así menos agresivo o peligroso. Puede clasificarse al tratamiento como preliminar, primario, secundario o terciario completo, según sea el grado de intervención. TRATAMIENTO PRELIMINAR puede ser el acondicionamiento de los desechos industriales antes de su descarga, para eliminar o neutralizar sustancias dañinas para las alcantarillas y los procedimientos de tratamiento, o pueden ser operaciones unitarias con el fin de preparar los desechos para un tratamiento más importante. TRATAMIENTO PRIMARIO constituye el primero, y a veces el único tratamiento de las aguas negras. Este proceso elimina los sólidos flotantes y los sólidos en suspensión, tantos finos como gruesos. Si la planta solo provee un tratamiento primario, se considera que el efluente ha sido parcialmente tratado. 16 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. TRATAMIENTO SECUNDARIO aplica métodos biológicos al efluente del tratamiento primario. La materia orgánica todavía presente se estabiliza con procesos aerobios. Los procesos biológicos son los más empleados entre los cuales tenemos: Lagunas aireadas, Lecho bacteriano de contacto, Módulos rotatorios de contacto, Zanjas de oxidación, Lodos activados, Sedimentación secundaria, Lechos anaerobios fluidizados, Filtros intermitentes de arena, Lagunas de estabilización (aerobias, facultativas y anaerobias), humedales o pantanos artificiales (Wetland). TRATAMIENTO TERCIARIO O COMPLETO elimina un alto porcentaje de materia en suspensión, coloidales y orgánicas La eficiencia del tratamiento depende de la calidad de diseño y operación de la planta y del tipo y concentración de las aguas negras. 5.4. Tratamiento adoptado La alternativa adoptada para el tratamiento de las aguas servidas de este proyecto estará constituido por un tanque séptico con su respectivo campo de infiltración, con la finalidad de no contaminar el medio ambiente, evitando de esta manera descargar directamente a cuerpos receptores o quebradas que aguas abajo son utilizados para otros fines. Sitio escogido para a PTAR 6 CRONOGRAMA VALORADO Se ha elaborado el cronograma valorado para este proyecto, a fin de que sirva como documento precontractual para la contratación de la construcción y se establezca un plazo adecuado para la misma, el cual se encontrará en el anexo del presupuesto, el plazo para la ejecución de esta obra es de 90 días. 17 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 7. ESTUDIO DE ALTERNATIVAS Para este proyecto de se ha considerado dos alternativas Primera Alternativa Como tratamiento de ha considerado la incorporación de una fosa séptica seguida de un pantano artificial de flujo sub-superficial (Wetland), y la utilización de tubería de hormigón simple clase 3 en la red de recolección de aguas servidas. Para este proyecto se ha escogido la tubería de hormigón simple clase 3, por las siguientes razones: La Tubería de hormigón simple clase 3 tiene un costo mucho menor al de otro material, por lo que por consideraciones económicas se la utilizará en este proyecto. El pantano artificial permite la remoción de microorganismos patógenos y de la DBO, sin embargo su utilización no es muy recomendada en climas fríos y a la altura de Tocachi. Segunda Alternativa Como tratamiento de ha considerado la incorporación de una fosa séptica de 15 m3, seguida de un campo de infiltración de 100 m de longitud, de acuerdo al tipo de suelo predominante en el sitio escogido para el tratamiento, arenoso y bastante árido, por lo que se ha considerado que esta es la mejor alternativa de tratamiento para este proyecto. La Tubería escogida para la red de recolección de aguas servidas es de hormigón simple clase 3, que tiene un costo mucho menor al de otros materiales, por lo que por también por consideraciones económicas se la escoge. La Fosa séptica Se trata de un sistema muy común para tratar aguas residuales, tanto en zonas rurales como urbanas, con un sistema de filtración añadido. La fosa séptica remueve los sólidos sedimentables y flotantes de las aguas servidas, y el sistema de absorción filtra y trata el efluente clarificado de la fosa séptica. El retirar los sólidos del agua residual permite que el sistema de filtración se obstruya y colapse. A la vez que retira la materia sólida, la fosa séptica también permite digestión de una porción de la materia sólida y almacena la porción no digerida. 18 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Funcionamiento Las fosas sépticas retiran la materia sólida por sedimentación o decantación, al detener agua residual en el tanque, que permite que se decanten los sedimentos y que flote la capa de impurezas. Para que esta separación ocurra, agua residual debe detenerse en el tanque por un mínimo de 24 horas. Hasta el 50 por ciento de los sólidos retenidos en el tanque se descomponen. La materia sólida restante se acumula en el tanque, no se necesitan aditivos biológicos ni químicos para ayudar o acelerar la descomposición. El lodo continúa acumulándose en el fondo de la primera cámara de la fosa séptica mientras se usa el sistema séptico, sin ningún tipo de intervención. Cuando el nivel del fango sobrepasa este punto, las aguas negras tienen menos tiempo para separar la materia sólida del agua antes de salir del tanque, por lo que el proceso deja de realizarse con eficacia. Mientras sube el nivel del sedimento, más materia sólida entra en el área de filtración. Si el cieno se acumula durante mucho tiempo, no ocurre ninguna separación de materia sólida del agua y aguas negras entran directamente en el área de filtración. El plazo para el vaciado de una fosa séptica depende, básicamente de los siguientes factores: Capacidad del tanque séptico Cantidad de aguas residuales (caudal) Volumen de materia sólida en el agua residual (más materia sólida si no se separa la basura). El volumen de una fosa séptica se determina por la siguiente expresión: V= 4.26 + 64.8*Q V= 4.26 + 64.8 * 0.167 V= 15.08 m3 Se adopta una de 15 m3 Q= caudal de aguas servidas El campo de infiltración.- Oxidación del efluente séptico La fosa séptica efectúa solamente un proceso preparatorio en la depuración de las aguas residuales domésticas, por lo tanto el efluente no posee las características físico-químicas ni microbiológicas adecuadas para ser descargado directamente a un cuerpo receptor. 19 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Por esta razón, es necesario proporcionar un tratamiento al efluente, con el propósito de disminuir los riesgos de contaminación y de perjuicio a la salud pública. Las aguas del efluente no contienen oxígeno disuelto (condición que requiere la flora bacteriana anaeróbica para ejercer su acción desintegrante), pero si se favorece su contacto con el aíre, el oxígeno se absorbe rápidamente permitiendo la oxidación de los sólidos disueltos, mejorando su calidad. Las bacterias aerobias efectúan este nuevo proceso. La materia orgánica se mineraliza y en las aguas oxidadas es menos probable que perduren los gérmenes patógenos. Es por tanto recomendable, si se requiere aprovechar el proceso séptico, la oxidación del efluente. Para este efecto, a continuación se presentan recomendaciones para el tratamiento del efluente. Zanjas de infiltración La zanja de infiltración recibe directamente el efluente de la fosa séptica y está conformada por una serie de tuberías convenientemente localizadas. El diseño de dichas zanjas depende de la forma y tamaño del terreno disponible, de la capacidad requerida, de la topografía y de la tasa de infiltración del suelo. Primeramente, es recomendable realizar un análisis cualitativo de las principales propiedades indicativas de la capacidad absorbente del suelo, como lo son: textura, estructura, color y espesor de los estratos permeables. Por otra parte, las características de permeabilidad de un suelo se miden a través de una prueba de infiltración, que permite obtener un valor estimativo de la capacidad de absorción de un determinado sitio. El efluente de la fosa séptica a través de las zanjas se infiltrará en el subsuelo, permitiendo su oxidación y disposición final. Los criterios de dimensionamiento son: L = N*Q/(2*D*I En donde L = Longitud de la tubería m N = Número de habitantes Q = Caudal de aguas servidas l/h/d D = Profundidad m 20 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. I = Velocidad de infiltración Para arena fina a arena mediana-arena limosa 50 l/d/m2 L = 0,146x86.400/(2x1.4x50) = 102.85 m. (Se adopta L= 100 m.) Considerando que el fenómeno de absorción tendrá lugar en una zanja de sección rectangular, se asume para efectos de diseño que el área efectiva de infiltración será el mayor valor entre las áreas del fondo y de las paredes laterales, a partir del tubo de distribución hacia abajo. La profundidad de las zanjas se determina de acuerdo con la elevación del nivel freático y la tasa de infiltración. La profundidad mínima será de 1,40 m procurando mantener una separación mínima de 2,00 m entre el fondo de la zanja y el nivel freático. Durante la construcción es importante señalar que la tubería debe estar rodeada de grava. El ancho de las zanjas se determina de acuerdo con la tasa de infiltración. La dimensión recomendable es de 1,20 m, con un mínimo de 1,00 m para terreno de alta permeabilidad. . El espaciamiento entre los ejes de las zanjas será de 2,50 m con un mínimo de 2,00 m para terrenos de alta permeabilidad. Se ha empleado 2.00 m. La pendiente promedio recomendable es de 0,25%, no debiendo exceder al 0,50%. Las zanjas no se deben excavar cuando el suelo tiene altas concentraciones de humedad Las zanjas de infiltración poseen una vida útil de aproximadamente 10 años. Por lo tanto, es recomendable prever un espacio para la construcción de un sistema adicional, que pueda reemplazar o complementar el sistema proyectado cuando éste falle o cuando aumente la aportación de agua por tratar. Para construir una zanja de infiltración son necesarios los siguientes materiales: a) Grava o piedras trituradas de granulometría variable comprendida entre 20 y 50 mm. b) Tubería de 200 mm de diámetro con perforaciones o tubería especial de drenaje (PVC). c) Cubierta de papel alquitranado o filtrante; o paja en un espesor de 0.50 cm. Una vez excavada la sección de la zanja, efectuar un raspado a las paredes y fondo para eliminar el remoldeo del área absorbente, retirar el material sobrante y rellenar la zanja con una capa de 0,15 m de espesor mínimo de grava o piedras trituradas de la granulometría especificada, hasta obtener el nivel sobre el cual deben localizarse las tuberías de distribución. Esta tubería deberá ser instalada sin juntear con aberturas de 0,05 m, o colocar de acuerdo a las especificaciones de la tubería de HS - drenaje. Para evitar obstrucciones, recubrir alrededor de la tubería y las juntas en la parte superior con una nueva capa de 0.15 m de grava o piedras trituradas de manera que cubra los tubos y deje una capa de 0.15 m de espesor mínimo por encima del borde superior de la tubería. 21 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. A continuación, colocar la cubierta de papel alquitranado o filtrante, cuya función será mantener el lecho de grava libre de partículas de tierra y finalmente, cubrir la zanja con una capa de tierra compactada de 0,30 m de espesor mínimo para aislar la zanja. Como ocurre con la fosa séptica, el funcionamiento de las zanjas de infiltración debe llevarse a cabo sin intervención humana, ya que el proceso de percolación y eliminación se produce en forma natural, debido a las propiedades y características del suelo y al flujo del efluente de la fosa. Sin embargo, para mantener la capacidad absorbente se impedirá el paso de vehículos pesados, que podrían dañar la tubería y hacer fallar el sistema. Así mismo, si existen árboles, arbustos o vegetación abundante cerca de las zanjas de infiltración, es previsible que las raíces penetren a la tubería causando su taponamiento. Para prevenir este problema, se dosificará al registro entre la fosa y el campo de absorción, una vez al año, 1 ó 1,50 kg de cristales de sulfato de cobre diluido en 15 litros de agua. La vida útil de las zanjas de infiltración dependerá de la granulometría del suelo, de la capacidad de infiltración, de la altura y variaciones del nivel freático, y del correcto funcionamiento y limpieza de la fosa séptica, que evitará el paso de sólidos a las zanjas de infiltración. Debido a esta cantidad de variables, es difícil predeterminar la duración probable de las zanjas de infiltración y por esta razón es conveniente disponer de un sitio de reemplazo en caso de falla o término de la vida útil del sitio original. 8. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO 8.1 OPERACIÓN 8.1.1 INTRODUCCIÓN Las aguas servidas domésticas se producen en las de: viviendas debido al uso o utilización Aparatos sanitarios Aseo personal Lavado de ropa La cocina (lavado de alimentos y utensilios) Las aguas servidas domésticas tienen los siguientes componentes: Materia orgánica Microorganismos patógenos que causan enfermedades 22 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 8.1.2 RECURSOS HUMANOS Para la operación y el mantenimiento de los sistemas de alcantarillado sanitario, es imprescindible la participación Comunitaria a través de varios niveles de responsabilidad (Junta de Aguas). 8.1.2.1 PERSONAL El personal que está involucrado en las actividades de operación y mantenimiento es el siguiente: Usuarios Operador Comunidad Promotor Ingeniero Civil ( Colaboración EP EMAPA PM) Contratación eventual 8.1.2.2 FUNCIONES DEL PERSONAL USUARIO El usuario, depende del tipo de sistema, y tiene las siguientes responsabilidades: No arrojar basura en el sistema de alcantarillado Mantener limpio y si fuere necesario, destapar el ramal interno de tuberías de desagüe hasta la caja de revisión que conecta al sistema de alcantarillado. Pagar las tarifas por el servicio. OPERADOR Sus principales funciones son: Operar y mantener en buen funcionamiento el sistema en todas sus partes. Responsabilizarse por la operación y mantenimiento rutinarios. Notificar a la Junta de aguas, recibir instrucciones y dirigir tareas de operación y mantenimiento de emergencia. Comunicar a la Junta administradora las necesidades de adquisición de materiales y equipos de seguridad, para el operador. Ejecutar nuevas conexiones, previo al pago y a la autorización respectiva. Notificar a los usuarios morosos para el pago de sus tarifas. 23 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. REQUISITOS MÍNIMOS PARA EL OPERADOR: Saber leer y escribir Saber las cuatro operaciones Que viva en la comunidad Aprobación del curso de Operación y Mantenimiento del sistema de Alcantarillado. COMUNIDAD La comunidad participará directamente o a través de la Junta Administradora. PARTICIPACIÓN DIRECTA: La comunidad participará por medio de mingas, para solucionar problemas de mantenimiento que por si solo, el operador no pueda afrontar o realizar. Participará en tareas de mantenimiento que requieran aporte de mano de obra. (limpieza de maleza) Nombrar los miembros de la Junta Administradora PARTICIPACIÓN A TRAVES DE LA JUNTA ADMINISTRADORA Llevar un registro de usuarios Llevar las cuentas de la recaudación y los gastos Controlar las actividades del operador. Conceder los permisos para las instalaciones domiciliarias nuevas y el cobro de éstas. Adquisición de materiales, herramientas y equipo para el operador. Determinar con la asesoría de organismos competentes la tarifa por el uso del sistema. PROMOTOR Será un Funcionario del Municipio, EMASA o MIDUVI quien realizará las siguientes funciones: Asesorar a las Juntas Administradoras Cooperar con la organización y controlar la participación comunitaria. Colaborar en la elección de los operadores Monitorear el cumplimiento de las actividades de operación y mantenimiento por parte del operador. Recopilar y entregar a la Junta Administradora los planos del sistema construido. Participar en las campañas de educación sanitaria. 24 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. INGENIERO CIVIL PARA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Será un Funcionario del Municipio o MIDUVI quien realizará las siguientes funciones: Asesorar a la Junta Administradora, al promotor y al operador. Colaborar en actividades de operación y mantenimiento de gran magnitud o especiales. Colaborar en la selección de materiales, equipos y repuestos. Colaborar en la contratación de servicios o trabajos eventuales. 8.1.2.3 CONTRATACIÓN EVENTUAL En el caso de reparaciones mayores o trabajos especiales será necesario realizar este tipo de contrataciones de obras civiles. Este personal ejecutará: Actividades específicas del contrato (mano de obra, materiales, uso de equipo y herramientas, etc.) Cumplimiento de especificaciones y plazos. 8.1.2.4 ADMINISTRACIÓN Las actividades de administrativos: operación y mantenimiento tendrán los siguientes niveles SISTEMA DE ALCANTARILLADO: Es indispensable tener los planos de construcción, donde estén señaladas las diferentes partes del sistema. También es necesario tener el catastro de usuarios. A este alcantarillado solamente deben conectarse ductos domiciliarios que recolecten las aguas servidas de los baños, cocina y lavandería. No deben arrojarse materiales sólidos, basura, manteca, grasa, aceite, gasolina, tierra, arena, etc. 8.2 MANTENIMIENTO 8.2.2 MEDIDAS PREVENTIVAS 8.2.2.1 CONEXIONES DOMICILIARIAS Por lo menos una vez al año retirar y enterrar sólidos depositados en la caja de revisión. 25 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Realizar el lavado del tramo de tubería entre la caja de revisión y la conexión al alcantarillado. 8.2.2.2 RED DE ALCANTARILLADO POZOS DE REVISIÓN Por lo menos una vez al año: Destapar y dejar ventilar por unos 30 minutos antes de entrar en un pozo de revisión. En los dos últimos meses de verano, inspeccionar los pozos y si existieran residuos sólidos, sacarlos y enterrarlos o llevarlos como basura al destino final (No arrojarlos en el mismo alcantarillado). Observar si hay acumulamiento de agua o no (Los tubos no deben estar ahogados). Observar que los cercos y tapas estén en buenas condiciones. Lavar las herramientas. HERRAMIENTAS.- Pala pequeña, balde, cabo de manilla o nylon de 10 m., herramienta para retirar la tapa de los pozos de revisión. PERSONAL.- OPERADOR + PEON TIEMPO.- 2 horas En pozos iniciales (cabecera) y en zonas llanas, realizar la inspección cada 6 meses. TRAMOS DE TUBERIA Por lo menos una vez al año: En tramos iniciales o de cabecera y tramos de zonas bastante planas, realizar el lavado de las tuberías. Escoger una época a mediados de verano. Realizar la limpieza del tramo superior hacia tramo inferior. En tramos iniciales (cabecera) colocar agua hasta una altura de 40 cm. En tramos intermedios, esperar hasta que el agua se acumule y llegue a una altura de 50 cm. Lavar las herramientas utilizadas HERRAMIENTAS.- Tapón, cuerda de manila o nylon de 10 m., herramienta para retirar la tapa de los pozos de revisión. PERSONAL.- OPERADOR + UN PEON TIEMPO.- 2 horas 26 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 8.2.2.3 MEDIDAS CORRECTIVAS Se refieren básicamente al destaponamiento de obstrucciones. DE CONEXIONES DOMICILIARIAS (Los gastos corren de cuenta del usuario) Realizar el trabajo desde la caja de revisión. Introducir por la caja de revisión una varilla de 10 mm de diámetro o un cable de acero de 15 mm de diámetro dando vueltas (torsionándolo), de suficiente longitud para llegar a la obstrucción (puede ser unos 10 m.), o también puede utilizarse tiras de caña de guadua. Luego del destapado, retirar la varilla y hacer un lavado como se indicó en las MEDIDAS PREVENTIVAS. Lavar la herramienta utilizada. HERRAMIENTA.- varilla de 10 mm o cable de acero de 12 mm. de diámetro y aproximadamente 10 m de largo, balde, cuerda de 10 m., tiras de caña de guadua. PERSONAL.- OPERADOR + PEON TIEMPO.- 2 a 4 horas. En el caso de que no se consiga destapar con este método, habrá que abrir la zanja, romper la tubería en el sitio de la obstrucción, el mismo que se determinará midiendo con la misma varilla, se reemplazará la tubería y se rellenará nuevamente la zanja, para este trabajo se seguirán los pasos de instalación domiciliaria nueva. DE TRAMO DE TUBERÍA Localizar el tramo obstruido, la obstrucción siempre está en el tramo anterior al pozo de inspección que se encuentra seco. Realizar el trabajo desde el pozo seco. Introducir una varilla de acero flexible manualmente o con equipo mecánico portátil, como se indica a continuación. Fijar la guía de la varilla con movimientos circulares hasta alcanzar la obstrucción. Cuando se sienta mucha resistencia, sacar la varilla y retirar los sólidos enredados en la punta de la varilla. Volver a introducir la varilla. Continuar las maniobras hasta conseguir destapar la tubería 27 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. Luego de destapado, retirar la varilla, tapar el pozo y enterrar los sólidos o disponer como basura. Lavar el equipo y las herramientas utilizadas. HERRAMIENTAS.- Varilla (cualquiera sea el tipo), balde, cabo de manila o de nylon de 10 m. PERSONAL.- OPERADOR + PEON TIEMPO.- 4 a 8 horas En caso no se consiga destapar con este método, habrá que abrir la zanja, romper la tubería en el sitio de la obstrucción, el mismo que se determinará midiendo con la misma varilla, se reemplazará la tubería y se rellenará nuevamente la zanja. FOSAS SEPTICAS Las fosas sépticas comunales deben ser operadas y mantenidas por el operador y la comunidad, con asesoría si fuere necesario del Promotor. OPERACIÓN 1. Antes de iniciar el uso de la fosa séptica, llenarla con agua y anotar la fecha de inicio de funcionamiento. 2. Cuidar que las tapas de las bocas de inspección estén bien colocadas. 3. No arrojar basura ni directamente por la boca de inspección, ni por la tubería que conduce las aguas a la fosa séptica. 4. No conectar ni los bajantes ni los desagües de las aguas lluvias. 5. No arrojar manteca derretida o aceite a los desagües que llevan las aguas servidas a la fosa séptica 6. No conectar los desagües de tanques elevados o tanques lavanderías. 7. Poner seguridades y evitar la entrada de niños o extraños MANTENIMIENTO CUANDO Y COMO SACAR LA ESPUMA: Cada cuatro meses realizar las siguientes actividades: 1. Destapar la boca de inspección y dejar que se ventile por 30 minutos. No encender fósforos ni cigarrillos ya que el gas de la fosa séptica es explosivo. 28 DISEÑO DEFINITIVO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO DE LA CALLE ABDON CALDERON, PARROQUIA TOCACHI, CANTON PEDRO MONCAYO, PROVINCIA DE PICVHINCHA. 2. Retirar la espuma o natas que están flotando sobre el agua con una cernidera de malla fina. 3. 4. 5. 6. La espuma retirada enterrarla por lo menos una profundidad de 30cm. Tapar la boca de inspección. Lavar la tapa, las zonas vecinas, las herramientas y utensilios utilizados. Realizar un buen aseo personal. HERRAMIENTA: PERSONAL: TIEMPO: Cernidera, carretilla, pala y balde para agua. Usuario u Operador Media jornada de trabajo CUANDO Y COMO SACAR EL LODO: Después del primer año de funcionamiento o después de que haya pasado un año desde la última limpieza del lodo, medir la profundidad de capa de lodo por lo menos cada 4 meses, cuando el lodo se encuentra a 30 cm del nivel de la salida proceder a sacar el lodo, con equipos y maquinaria de extracción de lodos de alquiler o hidrosuscionador de disponer el Municipio, y su disposición final será para secado y enterrado en un lugar distante o el en relleno sanitario municipal. DISPOSICION FINAL DE LODOS Los lodos provenientes de la fosa séptica serán retirados por la EP EMASA PM, de acuerdo a la programación de mantenimiento de sistemas de alcantarillado sanitario a su cargo. REFERENCIAS: Subsecretaria de Saneamiento Ambiental y Obras Sanitarias. Manual de Operación y Mantenimiento de Sistemas Rurales de Disposición de Excretas. Preparado por el Ing. Marcelo Muñoz Rodríguez. **** Ing. Juan de Dios Dávila E. CONSULTOR Septiembre -2013 29