Sistemas de alcantarillado: Características generales y diseño

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
SEDE BARCELONA-PUERTO LA CRUZ

CARACERISTICAS GENERALES DE
LOS SISTEMAS DE
ALCANTARILLADO

CATEDRA: VIAS DE COMUNICACIONES II
Profesora: Ing°. Francis Villalobos. Integrantes:
Víctor Molina ……. 24.225.086
Víctor Hernández….23.733.952
Ebiasaf Esteves, ….. 20.106.529
Luis Ramos E, ………8.316.671
Gioser Bolívar, …… 15.879.439

UNISTITUTO UNIVERSITARIO “SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

INDICE
Introducción……………………………………………………………………………………….3
Objetivos……………………………………………………………………………………………4
SISTEMA DE ALCANTARILLADO…………………………………………..5-11
Clasificación
Alcantarillado Sanitario
Alcantarillado Pluvial
Alcantarillado Combinado
Alcantarillado Semi-Combinado o Mixto
Sistema de Alcantarillado Único
Sistema de Alcantarillado Separado
CONDICIONES PARA LA ELABORACIÓN DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO COMO
PROYECTO.

Capitulo 2. DISEÑO………………………………………………………………………....12-22
Tipo de sistema a utilizar
Periodo de diseño
Estimación de la población tributaria
Puntos de descarga
Determinación del caudal de aguas servidas
Infiltración
Caudal de diseño
Diseño de secciones y pendientes
Calculo Hidráulico
Diámetros mínimos
Velocidad Máxima y Mínima
Profundidad de las tuberías
Obras accesorias
Pozos de Visita
Capitulo 3. TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS………………………………………23-24
Capitulo 4. PROYECTO……………………………………………………………………..25-28
Contenido
Memoria e informe técnico
Lista de Planos
Lista de Materiales
Cuantificación y presupuesto
Capitulo 5. MEDIDAS RESPECTIVAS SEGÚN EMPAGUA……………………………….29-42
Recomendaciones……………………………………………………………………………..43
Conclusiones………………………………………………………………………………...44-45
Bi5bliografía……………………………………………………………………………………...46

2 VIAS DE COMUNICACIONES II
CARACTERISTICAS GENERALES DELOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO


INTRODUCCIÓN

La red de alcantarillado ha cumplido históricamente con la función de evacuar el agua
de las ciudades, ya sea la procedente de los episodios de lluvia, o el agua residual generada por
la actividad humana. Desde las antiguas civilizaciones, ya sea Mesopotamia o Roma, y hasta
nuestros días, se han construido éstas redes con el objetivo de garantizar la higiene y evitar
inundaciones. En la segunda mitad del siglo XX se ha producido una migración masiva de la
población rural hacia el medio urbano, fenómeno evidente a escala mundial, y que ha de ir
acompañado de una gran inversión en nuevas infraestructuras, siendo una de ellas la red de
alcantarillado. No obstante, el hecho de ser una red subterránea, conjugado con el carácter
esporádico de su funcionamiento a plena capacidad, hacen de ésta infraestructura una de las
más olvidadas a nivel político, ya que el ciudadano no percibe de forma directa su
funcionamiento, siendo tan solo los fallos en el mismo lo que atraen a la opinión pública.

El propósito del presente trabajo es establecer criterios generales, aplicables al diseño
de las redes de alcantarillados sanitarios, que sean elaborados para las comunidades.
La aplicación de estas características deben tenerse en cuenta, pues ya que es un
criterio a ser aplicado en forma general y no absoluta sin ninguna discriminación. El Ingeniero
proyectista que haga uso de ellas debe analizar cada caso por separado y cuando encuentre
que existen razones suficientes, podrá modificarlas en su aplicación indicando en el proyecto
respectivo los motivos de carácter técnico que tuvo para efectuar modificaciones.



OBJETIVOS
Generales
Que el estudiante adquiera gradualmente, a medida que se vaya avanzando el contenido, una
mayor adquisición de conocimiento con respecto a los temas tratados en clase.

Específicos
Que cada estudiante:

 Conozca y comprenda los fundamentos acerca de los diferentes reglamentos o normas
que se utilizan en Venezuela para el diseño y construcción de drenajes y sistemas de
alcantarillado.

 Comprenda de qué manera se elabora un diseño y construcción de drenajes y cuáles
son los factores que afecten para el diseño del mismo, los métodos que se utilizan, las
formulas que se utilizan, las mínimas distancias recomendadas etc.

 Aprenda los procedimientos específicos y generales acerca de la construcción de un
sistema de alcantarillado o drenaje.

 Conozca los temas relacionados especialmente con la carrera de civil, ya que tal vez a
corto plazo dichos términos y conocimientos podrían ser usados con facilidad si
nosotros ponemos empeño en aprenderlos.



SISTEMA DE ALCANTARILLADO

Es un conjunto de obras hidráulicas cuya finalidad es recolectar, conducir y disponer de aguas
servidas y de lluvias, para evitar que se originen problemas de tipo sanitario e inundaciones.
También se entiende por Sistema de Alcantarillado al conjunto acciones, materiales o no
destinadas a evitar en la medida de lo posible que las aguas de origen pluviales causen daños a
las personas o las propiedades en las ciudades u obstaculicen el normal desenvolvimiento de la
vida urbana. Dentro del término de aguas pluviales quedan comprendidas no solamente las
originales de las precipitaciones que caen directamente sobre las aguas urbanizadas que
conforman la población sino también aquellas que se precipiten sobre otras áreas pero
discurran a través de la ciudad, bien sea por los causes naturales, conductos artificiales o
simplemente a lo largo de su superficie.

Clasificación de los Sistemas de Alcantarillado.

Los sistemas de alcantarillado se clasifican de acuerdo al tipo de agua que conducen:

A) Alcantarillado Sanitario: Es la red generalmente de tuberías, a través de la cual se deben
evacuar en forma rápida y segura, las aguas residuales municipales (domesticas o de
establecimientos comerciales) hacia una planta de tratamiento y finalmente a un sitio de
vertido donde no causen daños ni molestias.

B) Alcantarillado Pluvial: Es el sistema que capta y conduce las aguas de lluvia para su
disposición final, que puede ser infiltración, almacenamiento ó depósitos y cauces naturales.

C) Alcantarillado Combinado: Es el sistema que capta y conduce simultáneamente al 100% las
aguas de los sistemas mencionados anteriormente, pero que dada su disposición dificulta su
tratamiento posterior y causa serios problemas de contaminación al verterse a cauces
naturales y por las restricciones ambientales se imposibilita su infiltración.

D) Alcantarillado Semi-Combinado o Mixto: Se denomina al sistema que conduce el 100% de las
aguas negras que produce un área ó conjunto de áreas, y un porcentaje menor al 100% de
aguas pluviales captadas en esa zona (s), que se consideran excedencias, que serian
conducidas por este sistema de manera ocasional y como un alivio al sistema pluvial y/o de
infiltración, para no ocasionar inundaciones en las vialidades y/o zonas habitacionales.

E) Sistema de Alcantarillado Único: Es donde se recolectan las aguas servidas y las lluvias en un
mismo canal.
F) Sistema de alcantarillado Separado: Es la recolección de aguas servidas y de lluvia es
independiente.



En nuestro país de adopta el sistema separado el cual tiene la ventaja de evitar problemas de
contaminación asociados con la descarga de aguas residuales no tratadas en los cuerpos de
agua. Este tipo de sistema es el sugerido para la normativa vigente en el artículo 2 Numeral 2 14.

Condiciones para la elaboración de sistemas de alcantarillado como proyecto.

Toda red de alcantarillado correctamente proyectada debe de cumplir con los siguientes
requisitos:

• Localización adecuada.
• Seguridad en la eliminación.
• Capacidad suficiente.
• Resistencia adecuada.
• Profundidad de instalación adecuada.
• Facilidad para la inspección.

Localización Adecuada: Los conductos de una red de alcantarillado deben instalarse
coincidiendo con los ejes de las calles. Cuando las calles son demasiado anchas se localizan dos
conductos, uno a cada lado próximo a las guarniciones de las banquetas. La red deberá estar
constituida por tramos rectos que encaucen las corrientes por el camino más corto hacia el
lugar de vertido, evitando la formación de contracorrientes.
Los colectores deberán quedar alojados en las calles que tengan las elevaciones de terreno más
bajas para facilitar el escurrimiento de las zonas elevadas hacia ellos. Se procurará que los
conductos de la red trabajen siempre a gravedad, evitando hasta donde sea posible el
establecimiento de estaciones de bombeo que encarecen la construcción del sistema.

Seguridad en la Eliminación: La eliminación de las aguas negras se debe de hacer de forma
rápida y sin causar molestias y peligros a la comunidad, para lo cual se deben de cuidar los
siguientes aspectos:

• Utilizar conductos cerrados para evitar que aparezca a la vista las aguas negras, y para
resguardar al usuario de los malos olores producto de la putrefacción de las materias en
ellas contenidas. La conducción en despoblado puede verificarse utilizando canal
abierto, pero tan pronto como los límites de la zona urbana se extiendan hacia el sitio
de vertido, es preciso construir el conducto emisor.

• Las pendientes de escurrimiento del agua dentro de los conductos deben de ser tales
que, en condiciones de velocidad mínima, no permitan que se depositen las materias
que llevan las aguas negras y en condiciones de velocidad máxima, no se produzca la
erosión de las tuberías ni dislocación de las mismas por desgaste de sus juntas.



• Los conductos deben estar fabricados con el material más apropiado y compatible con
las condiciones económicas de la localidad, además de ser impermeables para
evitar contaminaciones por filtraciones o fugas.

• Adecuada ventilación para evitar acumulación de gases corrosivos o gases explosivos.
Los pozos de visita de la red sirven a este propósito por lo tanto, su localización y
número deben d decidirse con acierto para que el escape de los gases sea el más
apropiado.

Capacidad Suficiente. La red de alcantarillado debe proyectarse con suficiencia para conducir
con seguridad, el volumen máximo de aguas por eliminar, a fin de que el alejamiento sea rápido
y no se provoquen estancamientos y por ende, depósitos indeseables y daños.

Resistencia Adecuada. Los conductos deben resistir los esfuerzos a que están sujetos, tanto
interior como exteriormente, procurando que los materiales utilizados en su construcción sean
lo suficientemente impermeables para evitar fugas perjudiciales de aguas negras; además,
deben resistir lo mejor posible el ataque corrosivo de los gases emanados de las aguas negras.

Profundidad Apropiada. La profundidad de los conductos de la red, debe ser suficiente para
evitar rupturas ocasionadas por el efecto de cargas vivas, además de asegurar la correcta
conexión de las descargas domiciliarias y garantizar un buen funcionamiento hidráulico.

Facilidad para la limpieza e inspección. Es imposible que una red de alcantarillado se conserve
limpia por sí sola, ya que las materias en suspensión tienden a sedimentarse y a adherirse a las
paredes de los conductos, aun cuando la velocidad del agua sea superior a los límites
mínimos. Por lo tanto, es necesario inspeccionarla y desazolvarla periódicamente para
conservar los conductos en las mejores condiciones de funcionamiento hidráulico.

Estudios topográficos para alcantarillas
La topografía de la localidad debe ser cuidadosamente levantada ya que es indispensable y
fundamental para un buen diseño del sistema.
Se debe tener en cuenta el casco urbano de la ciudad y las zonas de desarrollo futuro
que estén previstas; la región aledaña por donde pase el emisario final hacia el sitio donde se
hará el vertimiento; los sitios donde posiblemente se ubiquen unidades de tratamiento y
estaciones de bombeo, cuando estas fueran necesarias.
Si existe el levantamiento aerofotogramétrico debe hacerse un chequeo para ver si
corresponde a la realidad, pues puede suceder que haya alguna variación, por ejemplo
construcciones nuevas, excavaciones a gran escala etc.



Los levantamientos se harán con tránsito y nivel de precisión.
El levantamiento planimétrico se referirá al meridiano magnético y el levantamiento altimétrico
se debe referir a un B.M. del Instituto Geográfico Agustín Codazzi o en su defecto a un B.M.
muy bien identificado de manera que no se preste a confusión.
El error lineal admisible para el cierre de las poligonales será como máximo 1:2.000; el error
angular será como máximo:
E=+N½
Siendo N el número de vértices de la poligonal y siendo E el error en minutos sexagesimales.
El error de nivelación será:
E = + 20 K ½
Siendo K la longitud nivelada expresada en kilómetros y el error expresado en milímetros.
En el levantamiento topográfico se debe incluir la localización exacta de todas las calles y
carreras, zonas edificadas, cursos de agua, elevaciones y depresiones y todos aquellos
accidentes que pueden tener influencia en el proyecto, se debe especificar el estado de la
calzada (si está pavimentado o no, de que clase y estado).
Con todos estos detalles topográficos se pueden obtener las curvas de nivel que indique
claramente la altimetría del terreno ya que es básico para el diseño de los colectores y su
correcto funcionamiento.
La separación de las curvas de nivel va a depender de las pendientes del terreno, siguiendo las
recomendaciones especificadas en las “Normas para el diseño de Alcantarillados” del
Ministerio de Obras Públicas y Transporte.
Donde se vayan a ubicar las estaciones de bombeo y las plantas de tratamiento se tendrá un
levantamiento topográfico detallado. Para las instalaciones del tratamiento se tendrá en
cuenta que su ubicación debe hacerse a una distancia mínima del punto más cercano del casco
urbano para que no cause efecto nocivo para la salud o que no vaya a desmejorar el ambiente.
Para la zona de descarga, cuando se haga por dilución en una masa de agua se detallará muy
bien la topografía en una zona no inferior a los últimos 50 metros del sitio de desagüe, y 50
metros aguas arriba y aguas debajo de donde se hará la descarga.

ESTUDIOS DEMOGRÁFICOS

Los estudios demográficos deberán considerar todos los aspectos que afectan el desarrollo
demográfico de la comunidad (censos, situación socioeconómica, crecimiento vegetativo,
migraciones, etc.), y esto para poder cubrir las demandas de la población para el periodo de
diseño considerado, por lo tanto se deberán tomar en cuenta los siguientes aspectos
demográficos:


• Población servida actual, clasificada por tipo de usuario.
• Proyecciones demográficas para cada año, dentro de las diversas etapas de diseño, por tipo
de usuario incluyendo población conectada y no conectada de la red.
• Distribución espacial de la población al inicio y al final de cada etapa de diseño por
manzanas (área tributaria).

Área de cobertura
En planos actualizados de la ciudad, se deberá presentar una identificación de las siguientes
áreas:

• Área actual servida por el sistema existente de alcantarillado sanitario.
• Área actual consolidada a ser servida por el proyecto de alcantarillado sanitario, clasificada
por tipo de usuario; y,
• Áreas de expansión futura, por etapas, sí fuera del caso.

Parámetros básicos de diseño

La selección de todos los parámetros de diseño se hará de acuerdo a las normas de ingeniería
sanitaria vigentes y se deberán demostrar que son adoptadas tomando en cuenta la realidad
socio – económica de la comunidad.

DÉFICIT Y DIMENSIONAMIENTO

A base de un análisis de la oferta y la demanda del servicio, de la optimización del sistema
existente y de las bases de diseño adoptadas se justificará el alcance y dimensionamiento del
proyecto.

Se elaborará un cuadro de oferta y demanda anual del caudal de aguas servidas que ingresarán
por los colectores del sistema sanitario en función de la población servida de la zona.
Se justificará el alcance y dimensionamiento del proyecto, identificando las diversas etapas y la
puesta en marcha de cada una de ellas. Se determinará el porcentaje de demanda insatisfecha
que se atenderá con el sistema sanitario.

ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

A base a las soluciones planteadas y prediseñadas, el consultor elaborará el EIA, el mismo que
dependerá de la incidencia ambiental del proyecto.
Los presentes términos de referencia, en el aspecto ambiental, están elaborados para
proyectos de incidencia ambiental alta.



Descripción del proyecto propuesto

Se deberá presentar una descripción de las condiciones ambientales existentes en la zona del
proyecto, antes de su construcción.

Descripción del área de influencia, descripción del Medio Ambiente

Área de Influencia:

Se ubicará y graficará adecuadamente el área de influencia directa e indirecta del proyecto en
todas sus alternativas, se considerará la cuenca o subcuenca hidrográfica, las áreas de
incidencia de los impactos potenciales sobre las distintas variables ambientales y el área
atendida por el sistema.

Consideraciones legislativas y normativas

Se deberá describir los reglamentos y las normas pertinentes que rigen la calidad del ambiente,
las descargas contaminantes en las aguas superficiales y subterráneas, las descargas
industriales en el alcantarillado público, la reclamación y reutilización del agua, protección de
áreas y parques, salud, etc.

ESTUDIOS HIDROLOGIA:

Se llama Hidrología a la rama de la Hidráulica encargada del estudio de los procesos de
circulación, ocurrencia y distribución del agua sobre la superficie terrestre, así como su
interacción con el medio ambiente. A continuación se presentan algunos conceptos
básicos relativos a la cuenca, el parte aguas y el sistema hidrológico. Una cuenca es la
unidad básica en un estudio Hidrológico y se define como aquella área de terreno
donde el agua de lluvia que cae sobre su superficie y que no se infiltra, es conducida
hasta un punto de salida (cuenca abierta) o de almacenamiento (cuenca cerrada). Es
importante remarcar que el tamaño de una cuenca depende dela ubicación del punto
de salida. Dentro de la cuenca se considera la existencia de una corriente principal y de
tributarios, que son afluentes de la primera. Por otra parte, el parte aguas es el límite
de la cuenca, de modo que los puntos de mayor elevación topográfica señalan la zona
hacia donde escurren las gotas (Figura 4.1).



Figura 4.1. Representación esquemática de una cuenca.

Finalmente, se le llama sistema hidrológico al conjunto formado por la cuenca, las
características locales del terreno (topografía, tipo de suelo, vegetación, etc.), las corrientes
(subterráneas y superficiales) y todos aquellos factores que tienen influencia sobre la cantidad
de agua existente en la cuenca (la precipitación, el clima, etc.). De lo anterior se desprende que
no existen dos cuencas iguales, aunque para efectos de cuantificación del escurrimiento dos
cuencas cercanas pudieran ser consideradas similares hidrológicamente. Por otra parte, se le
denomina Drenaje a la forma de desalojo del agua en una cuenca. Es toda estructura, natural o
artificial, que facilitan el escurrimiento y evita el almacenamiento del agua en una zona
particular. Además, existen dos tipos de drenaje: el natural, formado por las corrientes
superficiales y subterráneas, y el artificial, el cual está integrado por aquellas conducciones
construidas por el hombre.

CICLO HIDROLÓGICO

El ciclo hidrológico se refiere a los procesos por los que pasa el agua durante su transporte
continuo entre los océanos, la atmósfera, y la tierra (Figura 4.3). El ciclo hidrológico puede
comenzar desde cualquiera de estos aunque la explicación de él suele hacerse de la manera
siguiente: La evaporación del agua de la superficie de los océanos forma grandes masas de
vapor de agua que al condensarse forman las nubes. Estas viajan por la atmósfera impulsadas
por los vientos y, cuando algún mecanismo climático ocurre provocan las. De esta una parte del
agua puede ser interceptada por la vegetación y regresar ala atmósfera al evaporarse; otra
parte se infiltra en la tierra o escurre superficialmente hacia ríos, lagos o depresiones del
terreno, donde puede ingresar al terreno o evaporarse. El agua infiltrada puede fluir en forma


subterránea hasta brotar en manantiales o corrientes, o llegar a formar parte de los mantos
acuíferos, donde es almacenada o transportada hacia los océanos. Además, el agua que escurre
superficialmente puede ser conducida hacia corrientes mayores o ríos que desemboquen al
mar (Chow, 1994).

Estudios geológicos:

Los estudios geológicos deben proporcionar al proyectista, en cada una de las fases del
proyecto, información suficiente sobre las características geológicas del terreno afectado por
la carretera, distinguiendo entre el terreno como cimiento de la vía y sus estructuras y el
terreno como material a emplear en la construcción de la carretera, así como información
sobre las condiciones hidrológicas y de drenaje.

Estos estudios tienen una gran importancia en la fase de proyecto ya que reducen la
incertidumbre que siempre existe en la construcción. Los estudios geológicos (y geotécnicos)
son la base de un buen proyecto y evitan problemas posteriores durante la ejecución.

Las características geológicas se estudian y evalúan junto a las características geotécnicas,
presentándose generalmente la información en un mismo documento.

La geología representa un factor primordial en la estabilidad de un talud y existen muchos
factores geológicos que ilustran el potencial del deslizamiento de taludes.



Fases

Los estudios geológicos serán distintos dependiendo de la fase de la redacción de proyecto en
la que se realicen, ya que deberán responder a las necesidades de cada una de estas fases. En
los estudios previos o informativos, los estudios geológicos deberán aportar la información
necesaria para la correcta evaluación económica de la obra, así como para la comprobación de
la viabilidad de la misma y la discusión de las distintas alternativas posibles. En los estudios
previos se debe aportar la información geológica de la zona (morfología, estratigrafía y
litología, tectónica, hidrología y drenaje) en fotoplanos, en los que se delimitan las zonas y se
adjunta la información geológica sobre fotografías aéreas; cortes geológicos que den una idea
general; y mapas litológicos, en los que se hayan El reconocimiento geológico se debe hacer
tras el estudio de toda la información previa disponible y de una visita general de la zona que
permita identificar el estado y el comportamiento de obras lineales existentes y examinar los
cortes que existan en el terreno como zanjas, trincheras, excavaciones, pozos, etc.

El estudio estereoscópico de las fotografías aéreas permite la localización de las distintas
formaciones geológicas y, muchas veces, identificar los tipos de suelos presentes. Esta
interpretación geológica de las fotografías aéreas (fotogeología) es muy útil en los estudios
previos, ya que se consigue una visión general de la zona y se pueden reducir los trabajos
geológicos de campo a la realización de comprobaciones y análisis de zonas dudosas mediante
prospecciones. Por este motivo, es necesario, completar el estudio fotogeológico con un
reconocimiento de campo, que complete las conclusiones alcanzadas, y una programación de
sondeos, ensayos de laboratorio y de campo que variará según la importancia de la obra y de la
información requerida en cada fase del proyecto.

Delimitado las zonas con problemas. Además toda esta información se recogerá en una
memoria que incluye tanto la descripción geológica general y de los grupos litológicos
presentes en la zona, como la localización y características de estos. En esta fase, se trabaja con
datos del Instituto Geominero, fotografías aéreas, etc., a escalas con poco grado de detalle que
suele ser 1/200.000.

Reconocimiento geológico

El reconocimiento geológico se debe hacer tras el estudio de toda la información previa
disponible y de una visita general de la zona que permita identificar el estado y el
comportamiento de obras lineales existentes y examinar los cortes que existan en el terreno
como zanjas, trincheras, excavaciones, pozos, etc.

El estudio estereoscópico de las fotografías aéreas permite la localización de las distintas
formaciones geológicas y, muchas veces, identificar los tipos de suelos presentes. Esta
interpretación geológica de las fotografías aéreas (fotogeología) es muy útil en los estudios



previos, ya que se consigue una visión general de la zona y se pueden reducir los trabajos
geológicos de campo a la realización de comprobaciones y análisis de zonas dudosas mediante
prospecciones. Por este motivo, es necesario, completar el estudio fotogeológico con un
reconocimiento de campo, que complete las conclusiones alcanzadas, y una programación de
sondeos, ensayos de laboratorio y de campo que variará según la importancia de la obra y de la
información requerida en cada fase del proyecto.

CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS NEGRAS (AGUAS RESIDUALES)

AGUAS RESIDUALES:

El término agua residual define un tipo de agua que está contaminada con sustancias
fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal
que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido
genera graves problemas de contaminación.

A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales,
habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y
cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre
que se le da habitualmente al colector. Algunos autores hacen una diferencia entre aguas
servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y
las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso,
están constituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen,
a veces, las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno.

AGUAS PROVENIENTES DEL USO DOMÉSTICO E INDUSTRIAL

Las aguas provenientes del uso doméstico e industrial comprenden, generalmente el mayor
porcentaje de las dotaciones suministradas por los sistemas de abastecimiento. Esas aguas una
vez utilizadas, son descargadas en los sistemas de recolección de aguas usadas y son las
denominadas aguas negras y despojos industriales. Ellas determinan las capacidades necesarias
que deben poseer los sistemas separados y define los tratamientos que han de aplicarse en las
plantas para aguas usadas.

De lo anterior se desprende la importancia que tiene, para un ingeniero que diseña sistemas de
abastecimientos de agua y sistemas de recolección de aguas usadas, el determinar esos dos
consumos y de ellos los porcentajes que son descargados a las cloacas, con el fin de definir las
dotaciones y descargas, en función de la población y de los tamaños y
Características de las industrias. [ 2 ]

CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS NEGRAS



Las aguas negras están constituidas por desechos que cambian absolutamente la calidad del
agua proveniente del abastecimiento público, convirtiéndola en agente contaminante y
perjudicial. Desde el punto de vista hidráulico se altera en muy poco su condición original de
fluido líquido. Por esta razón se considera que las aguas negras tienen las mismas
características hidráulicas de flujo que las del agua, y que las leyes que gobiernan la hidráulica
son también aplicables a las aguas negras.

SISTEMAS CLOACALES

Los sistemas cloacales son un conjunto de tuberías subterráneas denominadas cloacas, que
conducen las aguas servidas que se recolectan en el interior de las edificaciones a través de las
piezas sanitarias y cañerías internas de la construcción, hacia puntos distantes para su
tratamiento y/o disposición final.

Estos colectores cloacales reciben aportes de aguas servidas de todo tipo, procedentes tanto
de uso doméstico como industrial, comercial e institucional.

La recolección de las aguas pluviales puede hacerse en forma separada de las aguas servidas o
combinada con ellas.

TIPOS DE SISTEMAS DE RECOLECCIÓN CLOACAL

Principalmente existen dos tipos de sistemas de recolección de aguas negras o servidas y las
aguas de lluvia.

SISTEMA UNITARIO (MIXTO O COMBINADO)

Cuando en una zona urbanizada se recogen conjuntamente las aguas negras y las aguas de
lluvia, se diseñan y construyen colectores que denominamos Sistema Unitario, Mixto o
Combinado, el cual debe ser capaz de recibir los aportes de aguas de lluvia y aguas negras
descargadas directamente desde las edificaciones mas retiradas o comienzo de red, hasta el
último punto de recolección.

SISTEMA SEPARADO

Un sistema separado contempla una red cloacal para conducir las aguas negras y otra red de
tuberías que, conjuntamente con las estructuras especiales de recolección, conducirán
exclusivamente aguas de lluvia, constituyendo así el alcantarillado de aguas pluviales.

Las normas del Instituto Nacional de Obras Sanitarias en su artículo 2º, numeral 2 establecen
que en nuestro país se deberá adoptar el sistema separado, y solamente en aquellos casos
suficientemente justificados se podrá autorizar otro sistema por vía de excepción. [10]

El término aguas negras también es equivalente debido a la coloración oscura que
presentan.



Todas las aguas naturales contienen cantidades variables de otras sustancias
en concentraciones que varían de unos pocos mg/litro en el agua de lluvia a cerca de 35 mg/litro
en el agua de mar. A esto hay que añadir, en las aguas residuales, las impurezas procedentes
del proceso productor de desechos, que son los propiamente llamados vertidos. Las aguas
residuales pueden estar contaminadas por desechos urbanos o bien proceder de los variados
procesos industriales.

La composición y su tratamiento pueden diferir mucho de un caso a otro, por lo que en
los residuos industriales es preferible la depuración en el origen del vertido que su depuración
conjunta posterior.

Por su estado físico se puede distinguir:

 Fracción suspendida: desbaste, decantación, filtración.

 Fracción coloidal: precipitación química.

 Fracción soluble: oxidación química, tratamientos biológicos, etc.

La coloidal y la suspendida se agrupan en el ensayo de materias en suspensión o Sólidos
Suspendidos Totales (SST)

Características de las aguas residuales

Sustancias químicas (composición): Las aguas servidas están formadas por un 99% de agua y
un 1% de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos pueden clasificarse
en orgánicos e inorgánicos.

Características bacteriológicas

Una de las razones más importantes para tratar las aguas residuales o servidas es la eliminación
de todos los agentes patógenos de origen humano presentes en las excretas con el propósito
de cortar el ciclo epidemiológico de transmisión.

Materia en suspensión y materia disuelta

A efectos del tratamiento, la gran división es entre materia en suspensión y materia disuelta.

 La materia en suspensión se separa por tratamientos fisicoquímicos, variantes de
la sedimentación y filtración. En el caso de la materia suspendida sólida se trata de
separaciones sólido - líquido por gravedad o medios filtrantes y, en el caso de
la materia aceitosa, se emplea la separación L-L, habitualmente por flotación.



 La materia disuelta puede ser orgánica, en cuyo caso el método más extendido es
su insolubilización como material celular (y se convierte en un caso de separación S-
L) o inorgánica, en cuyo caso se deben emplear caros tratamientos físicoquímicos
como la ósmosis inversa.

Análisis más frecuentes para aguas residuales

Determinación de sólidos totales:

Método:
1. Evaporar al baño María 100 ml de agua bruta tamizada.

2. Introducir el residuo en la estufa y mantenerlo a 105 °C durante 2 horas.

3. Pasarlo al desecador y dejar que se enfríe.

4. Pesar. Sea Y el peso del extracto seco a 105 °C

5. Calcinar en un horno a 525± 25 °C durante 2 horas.

6. Dejar que se enfríe en el desecador.

7. Pesar. Sea Y´ el peso del residuo calcinado.

8. Cálculos

Peso de la fracción orgánica de los sólidos totales de la muestra= Y-Y´, siendo Y el peso de las
materias totales de la muestra e Y’ el peso de la fracción mineral de las materias totales de la
muestra.

Determinación de la DBO:

La demanda biológica de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad de materia
susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra
líquida, disuelta o en suspensión.

El método pretende medir, en principio, exclusivamente la concentración de contaminantes
orgánicos.

Determinación de la DQO:

La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de materia
orgánica susceptible de ser oxidada por medios químicos que hay en una muestra líquida. Se
utiliza para medir el grado de contaminación y se expresa en miligramos de oxígeno
diatómico por litro (mg O2/l).



Tratamiento del agua residual:

Toda agua servida o residual debe ser tratada, tanto para proteger la salud pública como para
preservar el medio ambiente. Antes de tratar cualquier agua servida debemos conocer su
composición. Esto es lo que se llama caracterización del agua. Permite conocer qué elementos
químicos y biológicos están presentes y da la información necesaria para que
los ingenieros expertos en tratamiento de aguas puedan diseñar una planta apropiada al agua
servida que se está produciendo.

Como se ve en este gráfico, la etapa primaria elimina el 60% de los sólidos suspendidos y un 35%
de la DBO. La etapa secundaria, en cambio, elimina el 30% de los sólidos suspendidos y un 55%
de la DBO.

Diagrama de una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.

CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES.

Agua Residual:

Aquella que procede de haber utilizado un agua natural, o de la red, en un uso determinado.
Las A.R. cuando se desaguan se denominan VERTIDOS y éstos pueden clasificarse en función:

 Del uso prioritario u origen

 De su contenido en determinados contaminantes



Los vertidos residuales arrastran compuestos con los que las aguas han estado en contacto.
Estos compuestos pueden ser:

a) Según su Naturaleza:
i) Conservativos: Su concentración en el río depende exactamente de la ley de la
dilución del caudal del vertido al del río.
Generalmente: Compuestos Inorgánicos y estables (C1 ,SO4 )

ii.) No Conservativos: Su concentración en el río no está ligada directamente a la del
vertido. Son todos los compuestos orgánicos e inorgánicos que pueden alterarse en
el río por vía Física, Química o Biológica (NH4 , fenoles, Materia Orgánica. . .)

Además, entre los compuestos existen fenómenos de tipo:
 Antagonismo: (1 Efecto) Ej. Dureza (al Zn)

 Sinergismo: (1 Efecto) Ej. Escasez de O(al Zn)

A continuación se va a realizar una descripción de los principales tipos de A.R.
Tipos de contaminantes:

 Materia Orgánica (principalmente) en suspensión y disuelta

 N; P; NaCl y otras sales minerales

 Micro contaminantes procedentes de nuevos productos

 Las A.R. de lavado de calles arrastran principalmente materia sólida
inorgánica en suspensión, además de otros productos (fenoles, plomo -escape
vehículos motor-, insecticidas -jardines-...)

Características Biológicas:

En las A·R. van numerosos microorganismos., unos patógenos y otros no. Entre los primeros
cabe destacar los virus de la Hepatitis. Por ej. en 1 gr. de heces de un enfermo existen entre 10-
106 dosis infecciosas del virus de la hepatitis.

El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacterias conocidas como Organismos
COLIFORMES. Cada individuo evacua de 105-4x105 millones de coliformes por día, que aunque
no son dañinos, se utilizan como indicadores de contaminación debido a que su presencia
indica la posibilidad de que existan gérmenes patógenos de más difícil detección.

Las A.R.Urbanas contienen: l06 colif. totales / 100 ml

Tratamiento de la Corrosión:



El tratamiento de la corrosión es una clase de tratamiento de aguas que sirva para la
prevención de la corrosión en los sistemas de conducción de varios materiales, tales como
acero inoxidable, acero de carbón, cobre y aluminio. Mucho del agua potable y el agua de
proceso se transporta en tuberías que tienen problemas de procesos de corrosión, en tuberías
abiertos o cerrados o en el sistema de refrigeración y de las calefacciones como consecuencia
del uso de varios metales, tales como acero inoxidable, acero de carbón, cobre y aluminio y
como consecuencia del agua malamente condicionada.

Corrosión galvánica Cuando dos metales están conectados el uno con el otro en el lugar
próximo al electrólito una reacción acontece. Esto se llama corrosión galvánica. El metal noble
se corroerá por último durante alteración.

Sistemas de tuberías abiertas Un "sistema abierto" significa que el agua que circula por el
sistema de tuberías puede estar en contacto con el aire exterior y, consecuentemente, con
oxígeno. El sistema está abierto debido a una conexión con un barril abierto del almacenaje o
una tubería vertical. El polvo o los contaminantes del oxígeno se pueden agregar al sistema en
el tiempo por las aberturas.

Sistemas de tuberías cerrados Dentro de sistemas cerrados de tuberías la corrosión puede
también venir alrededor. Aunque se cercioran las compañías siempre utilizan el agua pura
como un punto de partida y allí no es ninguna posibilidad de adición de oxígeno al sistema,
corrosión puede ocurrir en varios sitios en el sistema de la tubería.
Esta clase de corrosión se llama corrosión anaerobia. Las bacterias anaerobias reducirán ciertas
sustancias, tales como sulfato, y por lo tanto la corrosión vendrá alrededor.

Corrosión:

La corrosión se hace presente en nuestra vida a través del aherrumbrado del acero de
nuestros automóviles, el deterioro metálico de los aparatos y las superficies externas del
hogar, y muchos otros sucesos, como fallas en las estructuras de puentes y carreteras. En lo
que respecta a las instalaciones hidráulicas, la corrosión es más preocupante en la actualidad,
ya que sus componentes, entre ellos plomo y cadmio, son altamente tóxicos y se ha
descubierto que se disuelven lo suficiente en el agua potable como para representar serios
peligros para la salud; como reacciones adversas en el cerebro y los sistemas nervioso
reproductivo y circulatorio, además de daños renales. La corrosión del cobre, el hierro y el zinc
puede perforara la tubería, y los productos de corrosión de estos metales pueden causar la
obstrucción de las líneas de agua, manchas en las lavadoras, secadoras y en los muebles de
baño, además de proporcionarle sabores raros al agua.

El proceso corrosivo se ha identificado como una reacción electroquímica en la que



están involucrados ánodos y cátodos; el ánodo es el electrodo donde ocurre la pérdida de
electrones, se forman iones metálicos positivos y ocurre la corrosión y la oxidación química, y el
cátodo es el que se protege. El caso más común sería unir 2 metales distintos; por ejemplo, se
conecta una tubería de acero y una válvula de metal que contenga cobre, en este caso, el acero
sería el ánodo y el cobre el cátodo, entonces las cuerdas del tubo de acero se corroen y el cobre
quedaría protegido. En el acero galvanizado, el zinc es el ánodo, es el metal sacrificio que inhibe
la corrosión del cátodo.

La corrosividad de un agua depende por completo de su grado de saturación con los
iones o moléculas del metal o compuesto con el cual está en contacto. La rapidez de corrosión
depende de las reacciones en el ánodo y el cátodo, y se puede medir por una corriente de
corrosión la cual depende de la fuerza electromotriz involucrada, la resistencia del electrolito y
los metales y películas metálicas que estén involucrados.

Tipos de corrosión:

• Corrosión uniforme o general: Tiene como particularidad que se desarrolla con la
misma rapidez por toda la superficie, este tipo de corrosión ocurre cuando las
aguas tienen propiedades protectoras mínimas.
• Corrosión por picadura: No es uniforme, ocurre en un área anódica localizada,
puede ser aguda y profunda y es un ejemplo de un ambiente que ofrece algunas
propiedades protectoras, pero no una inhibición completa de la corrosión.
• Corrosión galvánica: Es el resultado de la exposición de dos metales distintos en el
mismo ambiente, y es más notable cuando están conectados eléctricamente en
forma directa. Con base en el potencial relativo de ambos metales, el que sea
menos noble se corroerá a expensas del que lo sea más, lo que ofrece una
protección para el metal catódico.
• Corrosión por celdas: Es el tipo más común de corrosión, ocurre cuando hay
diferencias en mineralización, acidez, concentración de iones metálicos,
concentración de aniones, oxígeno disuelto y temperatura en la exposición de un
metal a su ambiente. Estas diferencias causan discrepancias en el potencial de
solución del mismo metal.
• Corrosión en hendiduras: Es un ejemplo de la corrosión por celdas de
concentración, en ella el oxígeno se vuelve deficiente en la hendidura o grieta, lo
que causa una diferencia de potencial y provoca corrosión.
• Corrosión por deszincado: Ocurre en las aleaciones de cobre-zinc, como el latón,
porque el zinc es más anódico que el cobre y se corroe en ambientes hostiles,
mientras que el cobre se queda en su sitio.
• Corrosión grafítica: Ocurre en el hierro colado expuesto a aguas mineralizadas o
con pH bajo.



• Corrosión con esfuerzo (fatiga con corrosión): La causa un esfuerzo tensor
externo, y suele evidenciarse en los límites de los granos de microestructura del
metal. La ruptura frecuente de la película protectora en la superficie origina a
menudo una región anódica continua, lo que provoca el agrietamiento y la falla del
metal. Este tipo de corrosión se observa en la fragilización cáustica de los tubos y
tambores de acero de las calderas y en el ataque de los cloruros en los aceros
inoxidables.
• Corrosión por cavitación: Es producto de la continua remoción de la película
protectora contra productos de la corrosión, que sirve como barrera contra el
ataque corrosivo de algunos metales. La corrosión por cavitación, la alta velocidad
y los cambios de dirección de flujo producen burbujas de gases en los puntos de
baja presión y la resolución de los gases de alta..
• Corrosión por corrientes parásitas: Estas pueden ser las causantes de procesos
corrosivos originados por otras causas. Un ejemplo común y actual de este tipo de
corrosión se observa en las tuberías emplazadas cerca de algún sistema de tubería
protegido mediante protección catódica. Las corrientes parásitas derivadas de
sistemas de protección catódicos pueden causar una corrosión severa de los
sistemas vecinos cuando la corriente salga de las fuentes cercanas. La instalación
de acopladores aislantes o aplicaciones apropiadas de contracorriente, como
protecciones catódicas, pueden proveer un medio para contrarrestar este
problema de flujo de corriente.



COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CLOACAS O AGUAS RESIDUALES.

En sistemas únicos de aguas residuales se encuentran los siguientes componentes

1. Obras de Captación: estas se subdividen en: tanquilla de empotramiento, ramal de
empotramiento, bocas de visitas y colectores.

2. Obras de Tratamiento: pueden ser plantas de tratamientos, lagunas de estabilización y otros.

3. Obras de descarga: comprende estaciones de bombeo, aliviaderos y descargas submarinas,
sublacustres y subfluviales. [11]

OBRAS DE CAPTACION.

• Tanquilla de Empotramiento
• Ramal de Empotramiento.
• Bocas de Visitas.
• Colectores.

Tanquilla de Empotramiento

Se ubica generalmente debajo de la acera, de preferencia en el punto más bajo del frente de la
parcela, y tiene por función conectar la descarga de esta última con el ramal de
empotramiento. Se construyen con tuberías de concreto, cuyo diámetro mínimo es de 250mm ,
el cual aumenta de acuerdo a la dotación asignada.

Ramal de Empotramiento

Es la tubería que lleva la descarga de la parcela desde la tanquilla hasta el colector. Este debe
tener un diámetro mínimo de 150mm (6), longitud máxima de 30m y una pendiente mínima del
1%:

Según las características y condiciones del colector al que se conecta el ramal de
empotramiento, la conexión se hará según el caso:

Conexión con codo y Ye cuando el colector es de diámetro menor o igual a 46cm (18).
Conexión con Te cuando el colector es mayor a 46cm (18).
Conexión con bajante cuando el colector está muy profundo.

Bocas de Visita

Son estructuras compuestas, generalmente, de un cono excéntrico, cilíndrico y base que
permiten el acceso a los colectores de aguas servidas para realizar actividades de limpieza en el
sistema.



Según el artículo 3, numeral 36,[12] establece que las bocas de visita deben tener las siguientes
características:

• Ubicación

En todas las intercepciones de colectores existentes, en el comienzo de todo colector, en
los tramos rectos de los colectores hasta una distancia máxima entre ellos de 150 m, en
todo cambio de dirección, pendiente diámetro y material y en los colectores alineados en
curva al comienzo y fin de la misma a una distancia no mayor de 30 m.

• Utilización

La boca de visita tipo Ia, se utilizará para profundidades mayores de 1.15m con respecto al
lomo del colector menos enterrado y hasta profundidades, de 5 m con respecto a la
rasante del colector más profundo.

La tipo Ib, se utilizará para profundidades mayores de 5 m con respecto a la rasante del
colector más profundo.

La tipo II se utilizará en los casos en los que el lomo de la tubería menos enterrada este a
una profundidad igual o menor de 1,15 m y a distancia máxima de 50 m entre bocas de
visita en colectores hasta de 53 cm de diámetro.

La tipo III se utilizará para diámetros de colectores de 53 cm a 107 cm cuando no se
pueda usar la boca de visita tipo Ia.

La tipo IVa se empleará para colectores de diámetro igual o mayor de 122 cm (48) y
profundidades hasta de 5 m.

La tipo IVb se empleará para colectores de diámetro igual o mayor de 122 cm (48) y
profundidades mayores de 5 m.

• Caída

Se utilizarán cuando en una boca de visita, la diferencia de cotas, entre la rasante del
colector de llegada y la rasante del colector de descarga es de 0.75 m como mínimo, para
un diámetro del colector de llegada de 20 cm. Estas deberán proyectarse para evitar que
queden gases atrapados dentro de la boca de visita:



Colectores Cloacales

Son los encargados de recibir los aportes de aguas servidas de cualquier tipo, las cuales
provienen del sistema de abastecimiento de agua. Pueden ser de los siguientes materiales:[13]

• Hierro Fundido (HF).
• Hierro Fundido Dúctil (HFD).
• Acero (AC).
• Concreto armado o sin armar.
• Polietileno de Alta Densidad (PEAD).
• Arcilla Vitrificada.
• Asbesto – Cemento (A.C.).
• Policloruro de Vinilo (PVC.)
• Fibra de Vidrio.
• Cualquier otro material que cumpla con las especificaciones que al efecto tenga
establecido el organismo competente.
• Los colectores cloacales se colocan generalmente por el centro de las calles. [13]

OBRAS DE TRTAMIENTO.

• Plantas de Tratamiento
• Lagunas de estabilización.

Plantas de Tratamiento:
El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y
biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos
presentes en el agua efluente del uso humano. El objetivo del tratamiento es producir agua
limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también
llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o rehusó. Es muy común
llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.
Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e
industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo:
tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas
mediante una red de tuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento
municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga
están típicamente sujetas a regulaciones y estándares locales, estatales y federales
(regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en
las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.
Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de
sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un
sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo


especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos
como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los
sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan
reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A
continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa
biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez
que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el
agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como
desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a
un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial,
subsuelo, etc). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y
neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a un:

• Tratamiento primario (asentamiento de sólidos)
• Tratamiento secundario (tratamiento biológico de la materia orgánica disuelta
presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan
fácilmente)
• Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección)

Descripción

Las aguas residuales son provenientes de tocadores, baños, regaderas o duchas, cocinas, etc;
que son desechados a las alcantarillas o cloacas. En muchas áreas, las aguas residuales también
incluyen algunas aguas sucias provenientes de industrias y comercios. La división del agua
casera drenada en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado, el


agua negra es la que procede de inodoros y orinales y el agua gris, procedente de piletas y
bañeras, puede ser usada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se
transforma en agua negra. Muchas aguas residuales también incluyen aguas superficiales
procedentes de las lluvias. Las aguas residuales municipales contienen descargas residenciales,
comerciales e industriales, y pueden incluir el aporte de precipitaciones pluviales cuando se usa
tuberías de uso mixto pluvial - residuales.
Los sistemas de alcantarillado que trasportan descargas de aguas sucias y aguas de
precipitación conjuntamente son llamados sistemas de alcantarillas combinado. La práctica de
construcción de sistemas de alcantarillas combinadas es actualmente menos común en los
Estados Unidos y Canadá que en el pasado, y se acepta menos dentro de las regulaciones del
Reino Unido y otros países europeos, así como en otros países como Argentina. Sin embargo,
el agua sucia y agua de lluvia son recolectadas y transportadas en sistemas de alcantarillas
separadas, llamados alcantarillas sanitarias y alcantarillas de tormenta de los Estados Unidos, y
“alcantarillas fétidas” y “alcantarillas de agua superficial” en Reino Unido, o cloacas y
conductos pluviales en otros países europeos. El agua de lluvia puede arrastrar, a través de los
techos y la supeficie de la tierra, varios contaminantes incluyendo partículas del suelo, metales
pesados, compuestos orgánicos, basura animal, aceites y grasa. Algunas jurisdicciones
requieren que el agua de lluvia reciba algunos niveles de tratamiento antes de ser descargada
al ambiente. Ejemplos de procesos de tratamientos para el agua de lluvia incluyen tanques de
sedimentación, humedales y separadores de vórtice (para remover sólidos gruesos).
El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. El
diagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales es generalmente el mismo
en todos los países:

Tratamiento físico químico

 Remoción de gas.
 Remoción de arena.
 Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes.
 Separación y filtración de sólidos.

El agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y
ayuda a precipitar biosólidos.

Tratamiento biológico
Artículo principal: Saneamiento ecológico.

 Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos.



 Post – precipitación.
 Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada
jurisdicción.
 Biodigestión anaerobia y humedales artificiales utiliza la materia orgánica
biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana,
a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de
contaminantes.

Tratamiento químico
Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la
filtración. La combinación de ambas técnicas es referida en los Estados Unidos como un
tratamiento físico-químico.
Eliminación del hierro del agua potable
Los métodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformación del agua
clorada en una disolución generalmente básica utilizando cal apagada; oxidación del hierro
mediante el ion hipoclorito y precipitación del hidróxido férrico de la solución básica. Mientras
todo esto ocurre el ion OCl está destruyendo los microorganismos patógenos del agua.
Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas
Para transformar el agua en vapor en las centrales térmicas se utilizan calderas a altas
temperaturas. Como el oxígeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la
hidrazina para eliminarlo.
Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas
El tratamiento de las aguas residuales domésticas incluye la eliminación de los fosfatos. Un
método muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatos pueden
estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrógeno fosfato.
Eliminación de nitratos de las aguas residuales domésticas y procedentes de la industria
Se basa en dos procesos combinados de nitrificación y desnitrificación que conllevan una
producción de fango en forma de biomasa fácilmente decantable.
Etapas del tratamiento



Laguna de Estabilización

Una laguna de estabilización es una estructura simple para embalsar aguas residuales con el
objeto de mejorar sus características sanitarias. Las lagunas de estabilización se construyen de
poca profundidad (2 a 4 m) y con períodos de retención relativamente grandes (por, lo general
de varios días). Cuando las aguas residuales son descargadas en lagunas de estabilización se
realiza en las mismas, en forma espontánea, un proceso conocido como autodepuración o
estabilización natural, en el que ocurren fenómenos de tipo físico, químico, bioquímico y
biológico.

Este proceso se lleva a cabo en casi todas las aguas estancadas con alto contenido de materia
orgánica putrescible o biodegradable.

Los parámetros más utilizados para evaluar el comportamiento de las lagunas de estabilización
de aguas residuales y la calidad de sus efluentes son la demanda bioquímica de oxígeno (DBO),
que caracteriza la carga orgánica; y el número mas probable de coliformes fecales (NMP
CF/100ml),que caracteriza la contaminación microbiológica. También tienen importancia los
sólidos totales sediméntales, en suspensión y disueltos. Generalmente, cuando la carga
orgánica aplicada a las lagunas es baja (<300 Kg de DBO/ha/día), y la temperatura ambiente
varía entre 15 y 30 OC estrato superior de la laguna suelen desarrollarse poblaciones de algas
microscópicas (clorelas, euglenas, etc) que, en presencia de la luz solar, producen grandes
cantidades de oxígeno, haciendo que haya una alta concentración de oxígeno disuelto, que en

muchos casos llega a valores de sobresaturación.

La parte inferior de estas lagunas suele estar en condiciones anaerobias. Estas lagunas con
cargas orgánicas bajas reciben el nombre de facultativas. Cuando la carga orgánica es muy
grande, la DBO excede la producción de oxígeno de las algas (y de la aeración superficial) y la
laguna se torna totalmente anaerobia. Conviene que las lagunas de estabilización trabajen bajo
condiciones definidamente facultativas o definidamente anaeróbicas ya que el oxígeno es un
tóxico para las bacterias anaerobias que realizan el proceso de degradación de la materia
orgánica; y la falta de oxígeno hace que desaparezcan las bacterias aerobias que realizan este
proceso. Por consiguiente, se recomienda diseñar las lagunas facultativas (a 20 oC) para cargas
orgánicas menores de 300 Kg DBO/ha/día y las lagunas anaerobias para cargas orgánicas
mayores de 1000Kg de DBO/ha/día. Cuando la carga orgánica aplicada se encuentra entre los
dos límites antes mencionados se pueden presentar problemas con malos olores y la presencia
de bacterias formadoras de sulfuros. El límite de carga para las lagunas facultativas aumenta
con la temperatura. Las lagunas de estabilización con una gran relación largo ancho
(Largo/Ancho >5) reciben el nombre de lagunas alargadas. Estas lagunas son muy eficientes en
la remoción de carga orgánica y bacterias patógenas, pero deben ser precedidas por dos o más
lagunas primarias que retengan los sólidos sedimentables. Estas lagunas primarias evitan tener
que sacar de operación a las lagunas alargadas para llevar a cabo la remoción periódica de



lodos.
Las lagunas que reciben agua residual cruda son lagunas primarias.
Las lagunas que reciben el efluente de una primaria se llaman secundarias; y así sucesivamente
las lagunas de estabilización se pueden llamar terciarias, cuaternarias, quintenarias, etc.
A las lagunas de grado más allá del segundo también se les suele llamar lagunas de acabado,
maduración o pulimento. Siempre se deben construir por lo menos dos lagunas primarias (en
paralelo) con el objeto de que una se mantenga en operación mientras se hace la limpieza de
los lodos de la otra. El proceso que se lleva a cabo en las lagunas facultativas es diferente del
que ocurre en las lagunas anaerobias. Sin embargo, ambos son útiles y efectivos en la
estabilización de la materia orgánica y en la reducción de los organismos patógenos
originalmente presentes en las aguas residuales.

La estabilización de la materia orgánica se lleva a cabo a través de la acción de organismos
aerobios cuando hay oxígeno disuelto; éstos últimos aprovechan el oxígeno originalmente
presente en las moléculas de la mater ia orgánica que están degradando.
Existen algunos organismos con capacidad de adaptación a ambos ambientes, los cuales
reciben el nombre de facultativos.

La estabilización de la materia orgánica presente en las aguas residuales se puede realizar en
forma aeróbica o anaeróbica según haya o no la presencia de oxígeno disuelto en el agua.

Proceso Aeróbico.

El proceso aerobio se caracteriza porque la descomposición de la materia orgánica se lleva a
cabo en una masa de agua que contiene oxígeno disuelto. En este proceso, en el que participan
bacterias aerobias o facultativas, se originan compuestos inorgánicos que sirven de nutrientes
a las algas, las cuales a su vez producen más oxígeno que facilita la actividad de las bacterias
aerobias. Existe pues una simbiosis entre bacteria y algas que facilita la estabilización aerobia
de la materia orgánica. El desdoblamiento de la materia orgánica se lleva a cabo con
intervención de enzimas producidas por las bacterias en sus procesos vitales. A través de estos
procesos bioquímicos en presencia de oxígeno disuelto las bacterias logran el desdoblamiento
aerobio de la materia orgánica.

El oxígeno consumido es parte de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
Las algas logran, a través de procesos inversos a los anteriores, en presencia de la luz solar,
utilizar los compuestos inorgánicos para sintetizar materia orgánica que incorporan a su
protoplasma. A través de este proceso, conocido como fotosíntesis, las algas generan gran
cantidad de oxígeno disuelto.

Como resultado final, en el estrado aerobio de una laguna facultativa se lleva a cabo la
estabilización de la materia orgánica putrescible (muerta) originalmente presente en las aguas
residuales, la cual se transforma en materia orgánica (viva) incorporada protoplasma de las
algas.



En las lagunas de estabilización el agua residual no se clarifica como en las plantas de
tratamiento convencional pero se estabiliza, pues las algas son materia orgánica viva que no
ejerce DBO.

Proceso Anaeróbico:

Las reacciones anaerobias son más lentas y los productos de las pueden originar malos olores.
Las condiciones anaerobias se establecen cuando el consumo de oxígeno disuelto es mayor
que la incorporación del mismo a la masa de agua por la fotosíntesis de las algas y el oxígeno
disuelto y que la laguna se torne de color gris oscuro. El desdoblamiento de la materia orgánica
sucede en un forma más lenta y se generan malos olores por la producción de sulfuro de
hidrógeno. En la etapa final del proceso anaerobio se presentan las cinéticas conocidas como
acetogénica y metanogénica.

Rol del PLanckton en las Lagunas de Estabilización Facultativas.

Las algas tienen un rol sumamente importante en el proceso biológico de las lagunas de
estabilización, pues son los organismos responsables de la producción de oxígeno molecular,
elemento vital para las bacterias que participan en la oxidación bioquímica de la materia
orgánica. La presencia de las algas en niveles adecuados, asegura el funcionamiento de la fase
aerobia de las lagunas, cuando se pierde el equilibrio ecológico se corre con el riesgo de
producir el predominio de la fase anaerobia, que trae como consecuencia una reducción de la
eficiencia del sistema.

En las lagunas primarias facultativas predominan las algas flageladas, (Euglena, Pyrobotrys,
Chlamydomonas), en lagunas secundarias se incrementa el número de géneros y la densidad de
algas, predominan las algas verdes (Chlorella, Scenedesmmus). En lagunas terciarias se
presenta un mayor número de géneros de algas, entre las cuales predominan las algas verdes
(Chlorella, Scenedesmus, Ankistrodesmus, Microactiniums).

En muchos casos, se ha observado la predominancia de algas verdes-azules (Rao, 1980, Uhlman
1971). La predominancia de géneros varía según la temperatura estacional.
El zooplackton de las lagunas de estabilización está conformado por cuatro Grupos Mayores;
ciliados, rotíferos, copédodos, y cladoceros. Ocasionalmente se presentan amebas de vida
libre, ostracodos, ácaros, turbelarios, larvas y pupas de dípteros. La mayoría de individuos de
estos grupos sólo están en las lagunas de estabilización durante algún estadio evolutivo,
raramente tienen importancia cualitativa.

Los rotíferos predominan durante los meses de verano, dentro de este grupo, el género
Brachionus se presenta con mayor frecuencia, siendo el más resistente aún en condiciones
extremas.



Cuando el número de rotíferos se incrementa a niveles superiores a los normales se observa un
efecto negativo en la calidad del agua, ocasionando un aumento de los niveles de amonio,
ortofosfato soluble, nitratos, y nitritos. Asimismo, la presencia de un gran número de estos
organismos, que consumen algas, disminuye la cantidad de oxígeno disuelto en el agua a
niveles de riesgo.Los géneros predominantes de cladoceros son Moína y Daphnia y en los
ciliados son Pleuronema y Vorticella

OBRAS DE DESCARGAS

• Estaciones de Bombeo
• Aliviaderos.
• Descargas Submarinas, Sublacustres y Subfluviales.

Estaciones de Bombeo:

Las estaciones de bombeo son estructuras destinadas a elevar un fluido desde un
nivel energético inicial a un nivel energético mayor. Su uso es muy extendido en los varios
campos de la ingeniería, así, se utilizan en:

• Redes de abastecimiento de agua potable, donde su uso es casi obligatorio, salvo en
situaciones de centros poblados próximos de cadenas montañosas,
con manantiales situados a una cota mayor;
• Red de alcantarillado, cuando los centros poblados se sitúan en zonas muy planas, para
evitar que las alcantarillas estén a profundidades mayores a los 4 - 5 m;
• Sistema de riego, en este caso son imprescindibles si el riego es con agua
de pozos no artesianos;
• Sistema de drenaje, cuando el terreno a drenar tiene una cota inferior al recipiente de
las aguas drenadas;
• En muchas plantas de tratamiento tanto de agua potable como de aguas servidas,
cuando no puede disponerse de desniveles suficientes en el terreno;
• Un gran número de plantas industriales.



TRANQUILLA Y RAMAL DE EMPOTRAMIENTO:

La tranquilla capta el agua proveniente de la edificación y la conduce al colector de aguas
negras en la calle mediante el ramal debajo de la acera en el punto más bajo de frente de la
parcela. El diámetro mínimo de la tranquilla es de 10”. El diámetro mínimo de ramal es de 6”.

Tranquilla de empotramiento.

Su función es la de conectar la descarga proveniente de la parcela con la tubería que va al
colector, también sirve para realizar alguna inspección. Debe ir ubicada debajo de la acera,
preferiblemente en el punto más bajo de la parcela. Se construye generalmente de un tubo de
concreto cuyo diámetro es de 250mm (10”).

Ramal de empotramiento.

Es el tamo de tubería que conectados de la tranquilla de empotramiento hasta la tubería de
cloaca publica en la vía. Su longitud máxima será de 30 m, el diámetro mínimo será de 6”, y la
pendiente mínima de 1%.Este deberá ser individual para cada edificación, pero en viviendas de
interés social sobre parcelas de hasta 300 m2 se permitirá el empotramiento doble.

Características que deben cumplir los empotramientos.

 No se efectuaran dos empotramientos en el mismo sitio, aun cuando sea en lados
opuestos del colector.

 El empotramiento se hará con una Ye de 45° en dirección de la corriente.

 La pendiente del ramal de empotramiento estará comprendida entre 1% y 10% y tendrá
una longitud máxima de 30 m.

 El empotramiento se hará en forma tal que la cresta del tubo quede 0,20 m por debajo
de la parte inferior de la tubería de agua potable.



 La profundidad del empotramiento en la acera estará entre 0,80 y 2 m.

 El tubo empotrado nunca debe sobresalir dentro del colector al cual se empotra.

Boca de visita.
Es la estructura generalmente compuesta de un cono excéntrico, cilindro y base que permiten
el acceso a los colectores cloacales y cuya finalidad es facilitar las labores de inspección,
mantenimiento y eficiencia del sistema.

Según las norma, deberán colocarse bocas de visitas:
 En toda intersección de colectores del sistema.

 En el comienzo de todo colector.

 En los tramos rectos de los colectores, a una distancia entre ellas de 120 m, para
colectores hasta 12” (0,30 m) de diámetro, y 150 m para colectores mayores.

 En todo cambio de dirección, pendiente, diámetro y material empleado en los
colectores.

 En los colectores alineados en curva, al comienzo y fin de la misma y en la curva a una
distancia de 30 m entre ellas, cuando corresponda

Tipos de boca de visita
• Tipo I a. Se utilizan para profundidades. Mayores de 1,15 m con respecto al lomo del
colector menos enterrado, y hasta Profundidades. De 5 m con respecto a la rasante del
colector más profundo Tipos de boca de visita.

• Tipo Ib. Se utilizan para profundidades mayores 5 m con respecto a la rasante del
colector más profundo.

• Tipo II. Se utilizan en los casos en que el lomo de la tubería menos enterrada este en
unas profundidades igual o menor de 1,15 m y a una distancia máx. de 50 m entre bocas
de visita. Se utiliza en colectores de hasta 53 cm de diámetro.



• Tipo III. Se utiliza para colectores de 53 cm a 107 cm de diámetro, cuando no se puede
usar la boca de visita I a.

Características que deben cumplir las bocas de visita.
 las bocas de visita en su forma más general constan de cono excéntrico, cilindro y base,
los cuales serán de concreto sin armar.

 El cono y el cilindro podrán construirse con elementos prefabricados o vaciados en
sitio. La base será siempre vaciada en sitio.

 No se proyectaran bocas de visita con base de fondo plano, sino con canales que
conduzcan las aguas servidas, excepto en el caso en que todos sus colectores
comiencen en ella.

 Cuando en una misma boca de visita, se encuentren colectores que comiencen en ella,
con otros que pasan a través de la misma, diferencia de cota mínima entre las rasantes
será igual al diámetro del colector que comienza.

Colector:
Tubería que recibe y conduce las aguas residuales.
Colector principal: es aquel colector que recibe los aportes de una serie de colectores
secundarios que, de acuerdo a la topografía sirven a diversos sectores de la zona urbanizada.
Este colector toma la denominación de colector de descarga o emisario a partir de la ultima
boca de visita del tramo que recibe aportes domiciliarios, hasta el sitio de descarga en la planta
de tratamiento o en un curso superficial.
Colector secundario: es aquel colector que recibe los aportes de aguas residuales de pequeñas
áreas, pudiendo recibir las aguas residuales de varios tramos laterales y descargando en el
colector principal.
Colector:

Materiales: el tipo de material de la tubería más utilizado es el concreto construido según la
norma INOS-CL-C-65. En la actualidad se está empleando con frecuencia tuberías de PVC con
junta automática, es más costosa pero tiene un mayor rendimiento.
Juntas: cualquiera sea el material empleado, se deberá tener cuidado en la elaboración de las
juntas de manera de lograr su estanqueidad. Cuando el colector quede por debajo del nivel
freático, las juntas deberán ser del tipo de goma o similar.



Criterios para colocación de colectores:
 Los colectores deberán seguir generalmente la pendiente del terreno natural.

 Los colectores se situaran por el eje de las calles, pero cuando la topografía lo obligue
pueden proyectarse ramales dentro de las manzanas (interdomiciliarios).

 Se proyectaran de manera que todos los ramales, incluyendo los empotramientos,
pasen por debajo de las tuberías de acueducto, dejando como mínimo una luz de 0,20
m entre los dos conductos.

 La distancia libre mínima horizontalmente entre los colectores y las tuberías de agua
blancas será de 2 m entre las paredes próximas.



CONCLUSIONES
La economía de las obras ha de ser el principio fundamental a considerar, en el diseño de
sistemas de tratamiento de aguas servidas domésticas para localidades que disponen de un
acueducto.

La forma más común para el control de la polución de agua, consiste en un sistema de
colectores cloacales y plantas de tratamiento. La red recoge las aguas servidas producidas en
las viviendas, establecimientos e industrias y las lleva a la planta de tratamiento de aguas
servidas donde se las hace adecuadas para ser vertidas a los cuerpos receptores, en
consideración a las correspondientes normas de descarga.

Como sabemos el diseño de un Sistema de Alcantarillado Sanitario, requiere la consideración
de los aspectos siguientes:

1.- Ubicación: Política, características geográficas de la región, vías de comunicación y distancias
a centros de importancia.

2.- Climatología: Información climática basada en datos concretos: precipitación pluvial,
vientos, nubosidad, temperatura máxima, mínima y media, humedad relativa, evaporación y
transpiración.

3.- Características locales: Principales medios de vida de los habitantes, tipos e importancia de
las industrias existentes, servicios públicos, dependencias oficiales, escuelas, otros.

4.- Estado de Saneamiento: Condiciones sanitarias generales de la localidad; tipo de
abastecimiento de agua, disposición de excretas y basuras; enfermedades predominantes,
especialmente de origen hídrico; condiciones de la vivienda y otros.

5.- Acueducto: Deberá conocerse: fuente de abastecimiento de agua, condiciones sanitarias de
la misma, cuenca tributaria, instalaciones existentes, profundidad de las tuberías colocadas,
población servida o número de suscriptores, dotación por persona y día, tipo de servicio:
continuo o intermitente, directo o con estanque domiciliario, consumo diario aproximado.

6.- Pavimento: En calle, si lo tiene: tipo, espesor, planos.

7.- Demografía y catastro: Es necesario un censo que cubra catastro de la población con la
indicación de cada inmueble: número de propietarios con posibilidad económica y disposición
de empotrar su inmueble a la cloaca: número de habitantes permanentes, población flotante y
turística (si la hubiere); factores que pudieran influir en la tasa de crecimiento demográfico,
tales como vías de comunicación, industrias existentes o a establecerse y otros; áreas de
expansión futura según el potencial desarrollado de la población; datos de censos anteriores,
capacidad máxima de escuelas, hospitales, hoteles y otras instituciones similares; datos sobre
propietarios de los terrenos donde se extenderá el emisario, así como también donde se
ubicará la planta de tratamiento; estaciones de bombeo, lagunas de estabilización.


BIBLIOGRAFIA
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el diseño y construcción de drenajes. EMPAGUA DIRECCION DE AGUAS Y DRENAJES.
Guatemala, Centro América.
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Generales para el Diseño de Alcantarillados.
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Disponible en Web:

< http://empagua.muniguate.com/article77.html >. Fecha de consulta: 05 de abril 2008.

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84-7790-438-0.

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edición). Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. ISBN 84-380-0124-6.
 Catalá Moreno, Fernando (1992). Cálculo de caudales en las redes de saneamiento (2ª
edición). Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. ISBN 84-600-7282-7.
 Jiménez Gallardo, Roberto (1999). Contaminación por escorrentía urbana. Colegio de
Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. ISBN 84-380-0157-2.


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