TRATAMIENTO_DE_AGUAS_SERVIDAS_DE_LA_VIVI

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ING. GIOVANNY ALTAMIRANO 
MEMORIA TÉCNICA 
 
DISEÑO DEL TRATAMIENTO DE AG UAS SERVIDAS DE LA VIVIENDA 
PROPIEDAD DEL SR. GUIDO JACINTO ARMENDÁRIZ CUZCO. 
 
 
1.- ASPECTOS GENERALES.- 
 
La necesidad de contar con un sistema de procesado de aguas servidas para su retorno a la 
naturaleza, ya que cercana a la propiedad del Sr. Guido Armendáriz no existe red de 
alcantarillado, ha determinado el diseño del un Sistema de Tratamiento de Aguas 
Residuales de uso doméstico que atienda las necesidades de la vivienda y cumpla con los 
requerimientos ambientales. 
 
La vivienda se halla ubicada en el sector de Palahua El Triunfo del caserio Alobamba del 
cantón Tisaleo en las coordenadas E761260 N9851012 (WGS84 Z17) a una cota 3040 
aproximadamente, el servicio de agua potable es atendido por el cantón Tisaleo. 
 
El uso de tanques sépticos se permitirá en localidades rurales, urbanas y urbano marginales 
que no cuenten con red de alcantarillado o que éstas se encuentren tan alejadas de la 
localidad y que resulte muy costoso su conexión. Así también, se permitirá su uso como 
unidad de tratamiento para el caso de alcantarillado de pequeño diámetro. 
 
2.- METODO DE TRATAMIENTO: 
 
Se propone un tratamiento primario, que se lo llevara a cabo con una fosa séptica u y 
tratamiento secundario a través de un filtro biológico de material petreo. 
 
 
3.- DISEÑO DE LA FOSA SÉTICA. 
 
Sistema de tratamiento de las aguas residuales domésticas provenientes de una vivienda o 
conjunto de viviendas, que combina la separación y digestión de sólidos. El efluente es 
dispuesto por infiltración en el terreno y los sólidos sedimentados acumulados en el fondo 
del tanque y son removidos periódicamente en forma manual o mecánica. 
 
El uso de tanques sépticos se permitirá en localidades rurales, urbanas y urbano marginales 
que no cuenten con red de alcantarillado o que éstas se encuentren tan alejadas de la 
localidad y que resulte muy costoso su conexión. Así también, se permitirá su uso como 
unidad de tratamiento para el caso de alcantarillado de pequeño diámetro. 
 
3.1.- Determinación de Volúmenes ; En el diseño del tanque séptico es necesario 
determinar los siguientes aspectos: 
 
a) Tiempo de retención hidráulica del volumen de sedimentación, 
 
Pr = 1.5-0.3 Log (P * Q) 
 
Donde: 
Pr = Tiempo de retención en días (no será menor a 6 horas) 
P = Población Servida (hab) 
Q = Caudal de aporte por habitante día (Ltr/s) 
 
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Datos: del plano arquitectónico existen 3 dormitorios, considerando que la ordenaza permite 
hasta 3 pisos, se ha tomado la decisión de diseñar amenos para dos pisos, por tanto: 
 
P=6 hab permanentes 
Q=100 Ltr/hab/día + 20%=120 Ltr/hab/día. 
 
Pr = 1.5 – 0.3 log (6 x 120) 
 
Pr = 0.64 días 
 
Pr = 15.43 horas > 6 horas O.K. 
 
b) Volumen de sedimentación (Vs): �� = � ∗ � ∗ ��
 
 �� = ∗ ∗ .
 
 
Vs = 0.46 m3 
 
c) Volumen de almacenamiento de lodos (Vd): 
 �� = � ∗ � ∗ �
 
 
Donde: 
G = Volumen de lodos producido por persona y por año (ltr) 
 Clima cálido 40Ltr/hab/año 
 Clima frío 50Ltr/hab/año 
 
N = Intervalo de limpieza o retiro de lodos en un año. 
 
Datos: 
G = 50 ltr/hab/año 
N = 1 año �� = ∗ ∗
 
 
Vd = 0.30 m3 
 
d) Volumen de natas (Vn) : Como valor normal se considera un mínimo de 0.7m3 mínimo. 
 
e) Espacio de seguridad (El): se debe dar al menos treinta centímetros libres entre la losa 
de cubierta y el líquido. 
 
3.2.- Consideraciones de Diseño: 
 
a) La relación largo:ancho del área superficial del tanque séptico deberá estar comprendida 
entre 2:1 a 5:1. ( 2 B = L ) 
 
b) El espacio libre entre la capa superior de nata o espuma y la parte inferior de la losa de 
techo del tanque séptico no será menor a 0,30 m. Se deberá considerar que un tercio de la 
altura de la nata se en contrará por encima del nivel de agua. 
 
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c) El ancho (B) del tanque séptico no deberá ser menor a 0,60m y la profundidad neta no 
menor a 0,75 m. 
 
d) El nivel de tubería de salida del tanque séptico deberá estar situado a 0,05 m por debajo 
de la tubería de entrada del tanque séptico. 
 
e) La prolongación del ramal de fondo de las tees o pantallas de entradas y salidas serán 
calculadas por la fórmula (0,47/A + 0,10). 
 
f) Cuando el tanque tenga más de una cámara , las interconexiones entre las cámaras 
consecutivas se proyectarán de tal forma que evite el paso de natas y lodos al año horizonte 
del proyecto. 
 
g) El fondo de los tanques sépticos tendrá pendiente de 2% orientada hacia el punto de 
ingreso de los líquidos. 
 
h) En los casos en que el terreno lo permita, se colocará una tubería de 150 mm de diámetro 
para el drenaje de lodos, cuyo extremo se ubicará a 0,10 m por encima de la sección más 
profunda del tanque séptico. La tubería estará provista de válvula del tipo compuerta y la 
carga de agua sobre el mismo no deberá ser menor a 1,80 m. 
 
i) El techo de los tanques sépticos deberán estar dotados de losas removibles y registros de 
inspección. Las losas removibles deberán colocarse sobre los dispositivos de entrada, salida 
e interconexión y deberán ser no menor a 0,60 x 0,60 m. Los registros serán de 150 mm de 
diámetro como mínimo y se ubicarán al medio de cada cámara del tanque séptico. 
 
3.3.- Dimensionamiento de la Fosa Séptica: 
 
Volumen total: Vt = Vs + Vd + Vn 
 Vt = 0.46 + 0.30 + 0.70 
 Vt = 1.46m3 
 
a) Ancho de la fosa séptica 1.00m, la relación ancho largo es 2B=L, por tanto 
Vt = Area * profundidad 
Vt = B * L * h �� = � ℎ 
 ℎ = ��	� 	
 ℎ = .	 ∗ 	
 
h = 0.73m => se toma la mínima de 0.75m 
 
h = 0.75m > 0.30 m O.K. 
 
b) Área transversal de la fosa:	 �� = � �� = ∗ 
At = 2m 
 
c) Profundidad de Sedimentación: 
hs= Vs / At 
hs = 0.46 / 2 
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hs = 0.23m como esta debe al menos ser 0.30m se toma 
hs = 0.30m 
 
d) Profundidad de Natas y de Lodos: 
hdn= (Vd + Vn) / At 
hdn = 1 / 2 
hdn = 0.50m 
 
e) Profundidad de Neta del tanque: 
Ht = hs + hdn + El 
Ht = 0.30 + 0.50 + 0.30 
Ht = 1.10m 
 
RESUMEN: 
ANCHO LIBRE FOSA SÉPTICA B = 1.00 m 
LARGO LIBRE FOSA SÉPTICA L = 2.00 m 
PROFUNDIDAD LIBRE FOSA SÉPTICA Ht = 1.10 m 
 
 
 
 
 
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4.- DISEÑO DEL FILTRO BIOLÓGICO. 
 
Los llamados "biofiltros" o "filtros percoladores" aeróbicos consisten en lechos de material 
granular filtrante, el cual permita la estabilización del residuo orgánico por contacto directo 
con la superficie del mismo. Es por ello que se recomienda la utilización de materiales de 
empaque porosos, con alta superficie específica (área por unidad de volumen). 
 
En el diseño presente se utilizan filtros biológicos con lechos de piedra, grava, escoria 
volcánica o similar, de alimentación continua mediante incorporación de sifones de 
operación hidráulica. Para lograr la condición aeróbica se debe dejar paso al aire a través 
del lecho filtrante desde abajo, por lo que se debe utilizar un sistema de fondo falso que 
soporte el material de relleno. 
 
La remoción de materia orgánica se efectúa en una capa biológica adherida al material 
filtrante, que contiene bacterias anaeróbicas en el fondo y bacterias aeróbicas en la 
superficie. Esta capa, conocida como "zooglea", se desprende periódicamente del filtro, 
razón por la que es necesario incorporar un sedimentador (filtro secundario) posterior al 
biofiltro. Estos sistemas son normalmente conocidos como "alta tasa". En estas condiciones 
se puede esperar un rendimiento del 70% de remoción de la DBO (demanda bioquímica de 
oxigeno) y una operación satisfactoria, sin mantenimiento durante 18 a 24 meses, la pérdida 
de energía se considera entre los 3 a 15cm, en condiciones normales de operación. 
 
 
4.1.- Volumen del filtro biológico (Vf) : Según el manual de aguas residuales URALIAS: 
 �� = 	 �. �	� ∗ � ∗ ������ 
Donde: 
Tf = tiempo de retención del filtro (en días), recomendándose al menos 12h = 0.5día 
 �� = 	 �. � ∗ ��� ∗ � ∗ �. ����� 
 
Vf =0.58 m3 
 
 
4.2.- Área del Filtro (Af) : Según el manual de aguas residualesRivas Mijares: 
 �� = �	�∗ ��ℎ 
Donde: 
Tah = Tasa de aplicación hidráulica (en m3/día/m2) que es un valor entre 1 a 4, tomando la 
un valor de 1. 
 �� = ∗∗ 
 
Af = 0.72 m2 
 
Con la finalidad de que el ancho del filtro sea igual al de la fosa séptica, imponemos 
B=1.00m, por tanto: 
 
L = Af / B 
L = 0.72 / 1.00 
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L =0.72 
Se Impone 
L= 0.75m 
 
Af = 0.75m 
 
 
4.3.- Altura del filtro (Hf) : contando con el área y el volumen del filtro calculados, y 
debiendo dejar al menos 30cm libres entre el borde del tanque y la superficie del liquido. 
tenemos: �� = ���� + 	 . + � 
 
Donde: 
F = espacio para el fondo falso que al menos debe ser de 30cm. 
 �� = .. + 	 . + . 
 
Hf = 1.37 m 
 
Se impone: 
 
Hf = 1.40 m 
 
4.2.- Consideraciones de Diseño: 
 
a) Deberá dejarse suficiente espacio entre paredes para que un hombre pueda entrar a 
realizar la limpieza o el vaciado de los materiales granulares 
 
b) Se deberá dar suficiente carga hidráulica para que el filtro funcione, esto es que entre el 
piso de la fosa séptica y el del filtro al menos exista 20cm de desnivel. 
 
c) La granulometría de los petreos, debe seleccionarse de tal modo que se tenga un grado 
de intermezcla de 3 entre la capa de ripio de mina y de piedra bola. 
 
d) La sección del falso fondo y la de los orificios del drenaje, deben relacionarse de tal modo 
que se de una distribución uniforme del agua de lavado en toda el área filtrante. 
e) se intercalaran al menos tres capas de diferentes granulometrías, asi: 
 
- Los pétreos serán limpios de tierras, arenas, material orgánico y/o basuras 
 
- Piedra dp=80mm: sus diámetros pueden varias desde 100mm a los 60mm y el 
espesor de la capa de al menos 25cm 
 
- Ripio de mina dp=50mm: su diámetro puede varias desde 60mm a los 30mm y el 
espesor de la capa de al menos 25cm 
 
- Ripio triturado dp=25mm: su diámetro puede varias desde 30mm a los 15mm y el 
espesor de la capa de al menos 25cm 
 
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RESUMEN: 
ANCHO LIBRE DEL FILTRO B = 1.00 m 
LARGO LIBRE DEL FILTRO L = 0.75 m 
PROFUNDIDAD LIBRE DEL FILTRO Hf = 1.40 m 
1ra CAPA DE PIEDRA dp=80mm de 0.25m. 
2da CAPA DE RIPIO DE MINA dp=50mm de 0.25m. 
3ra CAPA DE RIPIO DE TRITURADO dp=25mm de 0.25m.