SECCIÓN 2 : SISTEMAS DE EVACUACIÓN Y TIPOS DE TRAZADO

Transcripción

1 SECCIÓN 2 : SISTEMAS DE EVACUACIÓN Y TIPOS DE TRAZADO INTRODUCCIÓN Las conducciones cuya misión es recoger y evacuar desde los diferentes puntos en que se originan las aguas residuales se denominan alcantarillas, el conjunto de ellas constituye la red de alcantarillado que a su vez puede desembocar en otras conducciones de mayor diámetro, llamados colectores. El conjunto de todas estas conducciones constituye la red de saneamiento. SISTEMAS DE EVACUACIÓN EN LAS REDES DE SANEAMIENTO Una red de saneamiento, debe tener como objeto reunir las aguas residuales de la población en un punto apropiado, aprovechando las pendientes del terreno. Esta evacuación puede realizarse de dos formas diferentes: mediante un sistema unitario o separativo. En el sistema unitario (fig. 5.1, a), la recogida de las aguas residuales se realiza mediante una sola red, un solo ramal de alcantarillado en cada calle y una sola acometida, es por tanto más fácil de ejecución y más económica que el sistema separativo. En el sistema separativo (fig. 5.1, b), existe una doble red de alcantarillas en cada calle y doble acometida para cada edificio, una recoge las aguas negras de procedencia doméstica y en la otra se recoge las aguas de lluvia. Ambos sistemas están basados en la circulación del agua residual por gravedad. a) b) fig. 5.1 Página 1 de 7

2 Las ventajas e inconvenientes de uno y otro sistema depende fundamentalmente de la inversión económica que se quiera realizar, de la topografía del núcleo urbano, de la pluviometría e incluso de la posterior depuración de aguas residuales a realizar como factores más importantes. Desde el punto de vista económico es obvio considerar los trabajos a realizar en uno y otro sistema, en el sistema unitario habrá que instalar una tubería única, con el diámetro capaz de transportar tanto las aguas negras como las de lluvia o blancas, en una sola zanja. En el sistema separativo es necesario realizar dos zanjas y la instalación de dos tuberías, la de aguas negras deberá mantener los diámetro mínimos permitidos en el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para tuberías de saneamiento de poblaciones vigente en España. Además, del inconveniente que supone para los promotores de las edificaciones, la ejecución de una doble acometida, incluyendo la superficie dañada en el pavimento de las calles. La ejecución de una red separativa puede suponer como mínimo un 80% más cara que una red unitaria. La topografía influye bajo la consideración de que en poblaciones pequeñas pudiera evacuarse el agua de lluvia superficialmente a través de pequeñas cunetas o incluso en núcleos rurales cuyas calles estuvieran sin pavimentar, aquí es obligado la evacuación solamente de aguas negras por medio de una red única de alcantarillado que nos permita evacuar las aguas negras, pero evidentemente se trata de casos excepcionales que no permiten otra alternativa. La pluviometría es otro factor en el decidir de una u otra solución, no cabe plantear una disyuntiva al respecto en lugares excesivamente secos. Cuestionarse una u otra alternativa debe depender de la pluviometría del lugar, en este sentido cabe la problemática, en aquellas poblaciones cuyos caudales sean superiores a 60 l/s. Aunque este valor es relativo, por que dependerá del diseño que se quiera realizar de la red, que a su vez tendrá en cuenta la longitud de las calles, el número de imbornales a instalar y todos aquellos condicionantes de una red de saneamiento. Pudiera darse el caso específico de un tratamiento de las aguas negras, por determinados vertidos en el que se quisiera mantener lo más constante posible el caudal de entrada en una estación de depuración, en este supuesto, el sistema separativo nos garantizaría el caudal de diseño de la depuradora, pero también este factor es relativo, porque existen otras soluciones para mantener el caudal de entrada a la estación, sin tener que recurrir al mayor coste que supone la construcción de una red separativa. Página 2 de 7

3 TABLA nº 6 Sistemas de evacuación en redes de saneamiento urbanas Tipo de red Evacuación Objetivos Unitario Por gravedad Recogen las aguas residuales y las aguas pluviales en un solo conducto. Por bombeo En lugares muy llanos, es necesario la impulsión mediante bombeos Separativo Por gravedad En diferentes conducciones se transportan las aguas pluviales y las aguas residuales. No suele emplearse la evacuación a presión La encuesta realizada por la AEAS en 1998 en España, para conocer la distribución en cuanto al tipo de red empleada, deduce que de los municipios encuestados el 93,7 % dispone de red unitaria, mientras que el 6,3 % es separativa. Estos valores son suficientemente aclaratorios como para tomar una decisión en el momento de la elección de un tipo u otro de red. TIPOS DE EVACUACIÓN EN LAS REDES DE SANEAMIENTO Son diferentes los tipos de trazado para la evacuación de las aguas residuales, ello dependerá obviamente de la topografía del lugar y de la disposición del núcleo urbano. Hay que tener en cuenta además, si el saneamiento es individual, como es el caso de viviendas unifamiliares diseminadas o va a constituir un saneamiento colectivo o urbano, como es el caso de poblaciones o ciudades. A continuación exponemos los tipos de trazado para un saneamiento urbano. EVACUACIÓN POR GRAVEDAD Teniendo en cuenta que una red de saneamiento, debe tener como objeto reunir las aguas residuales de la población en un colector único que las conduzca a su desagüe en un punto adecuado, punto donde debe instalarse la estación de depuración, y en el que habrá que considerar, la diferencia de nivel entre la futura estación y la corriente fluvial a la que se van a vertir las aguas residuales tratadas. Aprovechando siempre las pendientes del terreno, los distintos trazados que pueden plantearse dependerá fundamentalmente de la topografía, para conseguir una evacuación por gravedad y las velocidades de circulación óptimas en función de los diferentes materiales de las conducciones que pueden utilizarse. Página 3 de 7

4 Se pueden distinguir los siguientes tipos de redes de saneamiento: Red longitudinal También se le denomina red paralela. Los colectores principales son paralelos entre sí y a la corriente en la que desaguan. (fig. 5.2). Red transversal Red longitudinal fig. 5.2 Los colectores están trazados según una dirección perpendicular a la corriente de agua donde desembocan directamente, tal es el caso en las redes separativas o pueden desembocar en un colector principal paralelo a la corriente. (fig. 5.3). Red transversal fig. 5.3 Página 4 de 7

5 Red ramificada Manteniendo una forma ramificada, los distintos colectores se reúnen en una estación depuradora o de bombeo. (fig.5.4) Red en abanico Red ramificada fig. 5.4 En cierto modo consiste en un tipo de trazado más general que el anterior, distintas redes ramificadas reúnen las aguas residuales en uno o varios puntos. (fig. 5.5) Red en abanico fig, 5.5 Es evidente que el tamaño y longitud de las alcantarillas dependerá de las características de la población y de la ubicación de la estación depuradora. Partiendo de estas redes tipo, cabe la posibilidad de otros trazados combinados, según las necesidades de la población y su topografía. Página 5 de 7

6 EVACUACIÓN POR GRAVEDAD Y BOMBEO En poblaciones muy llanas, se presenta el problema que para conseguir pendientes suficientes y obtener velocidades idóneas, es necesario llegar a profundidades elevadas con los consiguientes riesgos en la excavación, entibaciones más costosas y encarecimiento del presupuesto en el movimiento de tierras. Una de la formas de solucionar el problema es el trazado en alzado en zigzag, consistente en obtener la pendiente adecuada hasta cierta profundidad, elevar el agua residual por bombeo, para volver a dejarla transportar por gravedad. fig. 5.6 por gravedad y así las veces necesarias, hasta alcanzar el punto previsto de desagüe. ( fig. 5.6 ). Es un sistema económicamente no recomendable, más que en casos muy necesarios, ya que requiere una gran ventilación, por la retención que pueda existir en los conductos, además del mantenimiento de los equipos de bombeo y su consumo energético. EVACUACIÓN A PRESIÓN Es una forma de evacuación de aguas residuales empleada en viviendas unifamiliares, que por su cota de ubicación se ven obligadas a impulsar el agua residual a una alcantarilla de funcionamiento normal por gravedad, es el caso que puede observarse en la figura 5.7. El agua residual de la vivienda unifamiliar se almacena en un depósito, donde existe una bomba dilaceradora que tritura todos los sólidos que puedan existir en el agua residual. Posteriormente se impulsa hasta la alcantarilla por presión. fig. 5.7 Página 6 de 7

7 En el supuesto de la existencia de varias viviendas independientes pero próximas, cabrá la posibilidad de realizar la evacuación de forma que todas las aguas residuales fuesen a un solo depósito y posteriormente ser impulsadas a presión hasta la alcantarilla para su definitiva evacuación. EVACUACIÓN POR VACÍO El modelo funcional de un sistema de evacuación por vacio, puede observarse en la figura 5.8 fig. 5.8 El agua residual desciende por gravedad a través de una alcantarilla, que conecta con un depósito que dispone en su exterior de una válvula de vacío. La válvula se abre en cuanto existe agua residual en el depósito, en su apertura establece una conexión con la alcantarilla principal que se encuentra en vacío.. La alcantarilla principal a su vez está sometida a vacío mediante una estación que se encuentra próxima a la planta de depuración, como puede verse en la figura 5.9 fig. 5.9 El inconveniente en el sistema a presión y vacío, es el mantenimiento y la falta de especialización en el personal dedicado al mantenimiento de redes de saneamiento de este tipo. Página 7 de 7