En todas las zonas suburbanas es obligatorio contar con un sistema de eliminación de líquidos, de una forma u otra.
Está diseñada como una planta de tratamiento de aguas residuales. Su propósito no es solo eliminar el exceso de humedad, sino también purificar las aguas residuales de diversos tipos de contaminantes naturales y artificiales.
Teniendo en cuenta el volumen de aguas residuales y la intensidad de la mano de obra necesaria para su tratamiento, las estructuras de alcantarillado se dividen en dos tipos principales: de drenaje y domésticas.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales son instalaciones equipadas para purificar y desinfectar las aguas residuales. Se utilizan métodos de tratamiento mecánicos y biológicos. Estos tratamientos son esenciales para la protección del medio ambiente.
- Sistemas de drenaje para la eliminación de aguas residuales
- Drenaje superficial lineal
- Drenaje profundo
- Limpieza de aguas residuales
- Métodos tecnológicos para el tratamiento de aguas residuales
- Las principales etapas del proceso de limpieza
- Instalaciones de alcantarillado urbano
- Zonas sanitarias
- Limpieza de alcantarillas
- Códigos y reglamentos de construcción para plantas de tratamiento de aguas residuales
- Los mejores sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas
Sistemas de drenaje para la eliminación de aguas residuales
Estas estructuras también tienen ciertas particularidades, pero su propósito general —eliminar el exceso de humedad de una zona anegada— permanece inalterado.
El exceso de agua en un terreno es un problema bastante común, causado por las fuertes lluvias o el deshielo primaveral. La humedad excesiva resulta especialmente problemática si la zona tiene un nivel freático elevado o un sustrato arcilloso que impide la filtración y el drenaje natural.
El exceso de agua en el suelo no solo dificulta el crecimiento normal de las plantas de jardín y hortalizas, sino que también tiene un efecto destructivo sobre los cimientos del edificio, creando una mayor humedad en la vivienda y acelerando el deterioro de las estructuras principales del edificio.
Dependiendo de las condiciones predominantes, los dispositivos de drenaje pueden ser los siguientes:
- Los sistemas de drenaje superficial se componen de sistemas de drenaje puntual y sistemas de drenaje lineal. Los sistemas de drenaje puntual se instalan en zonas donde se acumula agua, como debajo de las canaletas. Los sistemas de drenaje lineal consisten en zanjas poco profundas y se ubican a lo largo del perímetro de la propiedad.
- De entubación profunda: consisten en una red de tuberías perforadas diseñadas para recoger y drenar el agua del lugar.
La formación de un sistema de drenaje en un terreno implica un estudio preliminar del mismo con el fin de identificar las siguientes circunstancias:
- profundidad del agua subterránea;
- características de los propios suelos;
- pendientes en el terreno;
- Niveles máximos y mínimos estacionales de las aguas subterráneas.
Esta información será necesaria para el diseño de edificios en el terreno. Por ejemplo, si se descubren suelos turbosos, construir una casa en un terreno así podría ser completamente inviable, ya que los costos laborales y financieros serían demasiado elevados.
Drenaje superficial lineal
Este tipo de sistema de drenaje es más largo y se instala alrededor del edificio que se desea proteger. Para su instalación, es necesario excavar una zanja. Sus dimensiones dependen del tamaño de las canaletas que conforman el sistema de drenaje y deben ser ligeramente mayores.
Las bandejas están hechas de una variedad de materiales, entre los que se incluyen:
- metal;
- plástico;
- hierro fundido;
- hecho de hormigón de diversas modificaciones.
Para garantizar el funcionamiento estable del canal de drenaje, este debe instalarse sobre una base sólida, por lo que se vierte una capa de hormigón de al menos 10 centímetros de espesor en el fondo. El canal se instala sobre el hormigón fresco y se coloca de manera que la rejilla quede entre 1 y 3 centímetros por encima del nivel del pavimento.
El circuito de drenaje termina en una entrada de desagüe pluvial, que está equipada con un separador de arena diseñado para retener arena, limo y escombros en el agua de escorrentía. Este dispositivo requiere limpieza periódica.
Drenaje profundo
Este sistema de drenaje está diseñado para evacuar la humedad del subsuelo. Se instala mediante tuberías de drenaje perforadas. Se requieren pozos de inspección en todas las curvas de la red de drenaje para monitorear el estado del sistema y realizar la limpieza si es necesario.
Las tuberías se instalan con una pendiente de 1 a 3 milímetros por metro de longitud, y este valor es crucial. Con una pendiente mayor, el agua fluye rápidamente por la tubería, impidiendo que los contaminantes se dispersen con el flujo y quedando atrapados en su interior. Con el tiempo, estos contaminantes se acumulan y provocan una obstrucción.
Para garantizar un drenaje adecuado, simplemente enterrar la tubería no es suficiente. Se requiere una protección seria. Esto exige la creación de una capa filtrante, que se puede construir de la siguiente manera:
- Cava una zanja hasta la profundidad requerida.
- El geotextil se coloca en el fondo de tal manera que los bordes queden sujetos a los laterales.
- Cubra el fondo con grava en una capa de hasta 15 centímetros de espesor.
- Coloca encima un tubo perforado.
- Añade más grava por encima hasta que la tubería quede oculta debajo.
- Dobla los bordes del geotextil sobre los bordes, después de haber conectado las tuberías de drenaje al pozo de inspección.
- El relleno final de la zanja con la tierra previamente excavada se lleva a cabo cuando se ha formado toda la red del sistema de drenaje de la manera descrita.
Las tuberías de drenaje se fabrican con diversos materiales. Actualmente, las tuberías de plástico con agujeros perforados en las paredes son la opción más común.
Evidentemente, la grava actúa como filtro en este diseño. Sin embargo, no es el único diseño utilizado. Existen numerosas modificaciones de tuberías de drenaje con filtros preinstalados, que son altamente tecnológicas y duraderas.
Anteriormente, también se utilizaban tuberías de fibrocemento, diseñadas específicamente para la recuperación de terrenos. Estas tuberías son duraderas y resistentes a diversas sustancias químicamente activas. En las tuberías de agua se utilizan accesorios especiales para diferentes aplicaciones.
Un componente importante del sistema de drenaje son los pozos de inspección, diseñados para monitorear el estado del sistema y llevar a cabo medidas preventivas y trabajos para desatascar las redes.
La estructura final del sistema de drenaje es un pozo colector. Se instala cuando no es posible conectar la red de drenaje a la red de alcantarillado pluvial central, lo cual es común en la mayoría de los proyectos de construcción suburbanos. El contenido del colector se bombea al subsuelo y, dado que el agua del sistema de drenaje es relativamente limpia, la filtración a través del suelo es suficiente para garantizar la salubridad de las aguas pluviales.
Limpieza de aguas residuales
La principal forma de mantener un entorno favorable es limpiar adecuadamente las aguas residuales de diversos tipos de contaminantes.
El agua usada se purifica mediante diversos métodos destinados a eliminar las sustancias nocivas y los contaminantes en etapas, a través de la filtración y la neutralización.
El objetivo final es devolver la humedad purificada al proceso tecnológico de la empresa o al medio ambiente natural.
Métodos tecnológicos para el tratamiento de aguas residuales
Dada la vasta extensión de nuestro país, los sistemas centralizados de eliminación de aguas residuales no están disponibles en todas partes. Al mismo tiempo, en la mayoría de las empresas, el uso del agua es parte integral de sus procesos tecnológicos.
Para ello, se fabrican miniplantas de tratamiento de aguas residuales, que están disponibles de forma permanente en los mercados de la construcción.
Las aguas residuales se dividen convencionalmente en tres categorías principales:
- Residuos domésticos y de uso doméstico, incluidos los residuos fecales.
- Superficie: producto de la precipitación procedente de la atmósfera.
- Aguas industriales, que se generan a partir del agua utilizada en el proceso tecnológico para el lavado de materias primas y productos terminados, así como para la refrigeración de equipos y herramientas durante la producción. Esta categoría también incluye el agua extraída del subsuelo durante la extracción de minerales.
Las principales etapas del proceso de limpieza
Una de las primeras tareas en el tratamiento de aguas residuales es la separación de los distintos tipos de impurezas mecánicas. El método principal consiste en la filtración mediante diversos tipos de tamices y rejillas. La materia insoluble resultante puede reciclarse o depositarse en vertederos de residuos sólidos.
A continuación, las aguas residuales se decantan para eliminar los contaminantes sólidos restantes. Las sustancias no disueltas que quedan tras la filtración se depositan en fosas sépticas y balsas de sedimentación, mientras que los residuos de aceite y grasa se separan en trampas de aceite y separadores de grasa.
A continuación, se utilizan métodos biológicos de tratamiento de aguas residuales para eliminar los contaminantes bacterianos. El objetivo es eliminar los microorganismos patógenos aprovechando las especies beneficiosas. Esto provoca su muerte y precipitación en forma de sólido.
Las bacterias utilizadas para el tratamiento de fosas sépticas son sustancias multifuncionales y biológicamente activas que se emplean en diversas industrias. En la industria, se utilizan para tratar aguas residuales, y en la vida cotidiana, para el tratamiento de fosas sépticas y pozos negros.
En la agricultura, los microorganismos se utilizan para acelerar la maduración del compost, lo que reduce el tiempo de producción de fertilizantes orgánicos.
Para purificar las aguas residuales se utilizan dos tipos de bacterias: anaeróbicas y aeróbicas. Las primeras funcionan sin oxígeno, mientras que las segundas lo utilizan activamente. Durante su ciclo de vida, las bacterias anaeróbicas producen metano, un gas con un olor fuerte y desagradable. Por lo tanto, rara vez se utilizan en este caso.
Las bacterias anaeróbicas se utilizan junto con las bacterias aeróbicas, constituyendo la etapa inicial del tratamiento de aguas residuales. Estas últimas requieren la presencia de oxígeno para desarrollarse, por lo que se inyecta aire a través del agua.
Para ello, en casa se utilizan compresores con boquilla pulverizadora. También se puede utilizar un activador especial.
El tratamiento con bacterias aerobias no libera metano, ya que la reacción implica la liberación de dióxido de carbono y calor. Las reacciones aerobias licúan significativamente las aguas residuales, y el sedimento resultante puede utilizarse como fertilizante en la agricultura.
Los microorganismos utilizados en las fosas sépticas funcionan bajo circunstancias específicas, y esto debe tenerse en cuenta al utilizarlos:
- La temperatura debe estar entre 5 y 55 grados Celsius. Fuera de estos límites, entran en estado de latencia.
- Las bacterias solo pueden vivir y funcionar en un medio líquido, por lo que la preparación debe diluirse con agua antes de añadirla a la fosa séptica, de acuerdo con las recomendaciones del envase del cultivo.
- Los microbios mueren al entrar en contacto con sustancias que contienen cloro.
- Las bacterias mueren sin nutrientes, por lo que su contenido debe reponerse después de cada período prolongado de inactividad del tanque séptico.
Los preparados complejos para el tratamiento de fosas sépticas se denominan bioactivadores; además de los tipos de bacterias mencionados, contienen preparados que favorecen la descomposición del oxígeno.
El complejo de equipos para la limpieza de aguas residuales de alcantarillado tiene este aspecto:
Las plantas de tratamiento de aguas residuales son prácticamente inaccesibles para uso privado. La máxima eficiencia en entornos domésticos se logra mediante un tratamiento multietapa que combina biotecnología y filtración de suelo. Los equipos para plantas de tratamiento de aguas residuales están ampliamente disponibles en el mercado de la construcción.
Instalaciones de alcantarillado urbano
La función principal del sistema de alcantarillado de la ciudad es recoger las aguas residuales de la misma. Todo el sistema se divide en varias etapas de recogida:
- Las aguas residuales y las aguas negras procedentes de edificios residenciales se recogen a través de conductos verticales y se vierten al sistema principal de alcantarillado del edificio.
- Desde allí, la sustancia ingresa a los recolectores combinados de los distritos y las redes de toda la ciudad.
- Además de este tipo de residuos, también se eliminan las aguas pluviales, que arrastran una gran cantidad de contaminantes que consisten en lo que nosotros, los habitantes de la ciudad, dejamos atrás sin pensar en las zonas urbanas.
- Las dimensiones de las tuberías de agua aumentan progresivamente: desde 100-110 milímetros para la tubería vertical de una vivienda hasta una tubería colectora de aguas residuales con un diámetro de 3,5 metros o más. Estas tuberías están construidas con ladrillo.
Y solo después de esto comienzan las actividades de purificación del agua.
En la primera etapa, la señal pasa a través de una pantalla que retiene objetos sólidos de gran tamaño. ¡Es asombroso ver el contenido de semejante "captura"!
Hay de todo, desde espuma de jabón hasta gatitos ahogados.
A continuación, el agua pasa por un tamiz con una malla de no más de 2 milímetros, donde se retienen todos los tipos de residuos, que posteriormente se depositan en vertederos de residuos sólidos.
Aquí se completa la fase de limpieza primaria, que se lleva a cabo de forma mecánica y, parcialmente, química.
El líquido filtrado y decantado está prácticamente libre de sólidos en suspensión, pero contiene una gran cantidad de bacterias dañinas y componentes químicos disueltos que son perjudiciales para los seres humanos y el medio ambiente.
La purificación continúa con la eliminación de la materia orgánica. Los contaminantes biológicos se eliminan mediante dispositivos llamados tanques de aireación. Estos grandes recipientes se llenan con lodo activado líquido y se les suministra aire continuamente.
El lodo activado contiene las mismas bacterias que pueden destruir a otras bacterias, especialmente en presencia de exceso de oxígeno. Cabe destacar que un ciclo de tratamiento completo para un tanque dura aproximadamente cinco horas.
El líquido se envía luego a estanques de sedimentación para separar el lodo activado. Parte de este se utiliza para repetir el proceso de tratamiento biológico, mientras que el resto se incinera en hornos especiales a temperaturas de aproximadamente 800 grados Celsius.
El último paso en la purificación del agua es el tratamiento con luz ultravioleta. La radiación UV elimina prácticamente todas las bacterias del agua, dejándola completamente inocua.
El control de calidad final de la limpieza a menudo se realiza mediante métodos poco convencionales. Por ejemplo, se utiliza un método para analizar cangrejos de río. Se coloca un ejemplar en un acuario con agua controlada y se observa su comportamiento.
Sin embargo, no se detienen ahí. Se colocan sensores de cardiografía al animal y se realiza un electrocardiograma para determinar su estado. Si los resultados no son satisfactorios, se lleva a cabo un estudio de laboratorio exhaustivo para determinar la causa de la limpieza inadecuada.
Los moluscos, que prosperan en aguas limpias, son excelentes indicadores de la pureza ambiental. No solo se utilizan cangrejos de río y caracoles, sino también otras especies de estos animales. Sin embargo, una reacción positiva de estos "sensores" no significa necesariamente que el líquido analizado sea seguro para el consumo. Zonas sanitarias
El diseño de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales incluye necesariamente la organización de una zona sanitaria.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales son un componente clave de la infraestructura que protege el medio ambiente de contaminantes nocivos. La red de alcantarillado de una comunidad elimina el agua contaminada, la cual debe ser tratada. Durante la fase de diseño, se analiza la composición de las aguas residuales de forma individual y se selecciona el equipo adecuado.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales representan un riesgo elevado debido a la posibilidad de atentados terroristas. Pero el mero hecho de procesar sustancias peligrosas también es extremadamente peligroso.
Las instalaciones de suministro de agua de cualquier tipo se ubican en áreas designadas y protegidas llamadas zonas sanitarias. El requisito principal para su construcción y funcionamiento es la seguridad epidemiológica.
Estas áreas incluyen no solo las plantas de tratamiento, sino también las tomas de agua, los servicios públicos y los equipos. Los organismos de supervisión ambiental son responsables del mantenimiento de estas zonas sanitarias.
Las zonas sanitarias de las plantas de tratamiento de aguas residuales suelen estar valladas de forma segura y señalizadas con carteles de advertencia. En estas zonas está prohibido lo siguiente:
- Contaminación procedente de residuos domésticos o industriales.
- Uso de estiércol como fertilizante, aplicación de pesticidas para cualquier propósito, fertilizantes.
- Está prohibido ubicar aquí almacenes de pesticidas, barnices y pinturas, productos derivados del petróleo, así como cualquier otra sustancia que pueda contaminar los recursos hídricos y el suelo.
- Realizar cualquier tipo de actividad agrícola.
- Extracción de recursos naturales, incluyendo arena y grava.
- Realizar movimientos de tierra.
Las zonas sanitarias garantizan el funcionamiento seguro de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR).
Limpieza de alcantarillas
Un desagüe atascado no es algo tan raro; casi todo el mundo lo ha experimentado al menos una vez en su vida. Por lo tanto, la mayoría de la gente está familiarizada con herramientas como un desatascador de tuberías o un émbolo para limpiar las alcantarillas.
Pero no todos han tenido la oportunidad de usar métodos de limpieza mecánica más complejos, como una máquina hidrodinámica. Este dispositivo existe desde hace más de medio siglo y se utiliza con éxito cuando es necesario.
La bomba genera una presión de aproximadamente 120-125 MPa, lo que permite eliminar obstrucciones no solo en el sistema de alcantarillado, sino también en las tuberías de agua.
Cualquier contaminante puede eliminarse mediante métodos hidrodinámicos., mientras que la capacidad del sistema de alcantarillado no hace más que mejorar, lo que conlleva una mayor eficiencia del sistema.
Una máquina desatascadora es un método muy eficaz para eliminar obstrucciones. Sin embargo, no siempre es posible utilizarla, especialmente en los pisos superiores de un edificio alto. En estos casos, se utilizan dispositivos de limpieza portátiles que se pueden mover manualmente.
El método de uso de dicho dispositivo es el siguiente:
- Es necesario seleccionar el equipo adecuado para la tubería de alcantarillado obstruida.
- Utilizando una ventana de visualización o la boca del inodoro, introduzca la punta del dispositivo en la tubería hasta una profundidad de al menos un metro. Al abrir el suministro de agua al dispositivo, la punta se moverá automáticamente.
- La boquilla dirige un chorro de agua directamente hacia la obstrucción, disolviéndola. Los residuos desalojados se eliminan posteriormente por el desagüe.
- Una vez eliminada la obstrucción, es necesario enjuagar la tubería para eliminar cualquier residuo restante.
La máquina de limpieza de tuberías de alcantarillado es el método más moderno para limpiar las alcantarillas, lo que aumenta su vida útil.
Códigos y reglamentos de construcción para plantas de tratamiento de aguas residuales
Existen numerosos documentos organizativos y normativos para la instalación de sistemas de alcantarillado, emitidos por diversas agencias. En lo que respecta a viviendas unifamiliares, el más completo es el SNiP 31-02, que aborda los siguientes aspectos:
- Requisitos generales para dispositivos de alcantarillado;
- instalación de dispositivos de escape y tuberías;
- redes externas de sistemas de alcantarillado autónomos;
- sistemas de tratamiento de aguas residuales;
- sistemas con dispositivos para drenar las aguas residuales al subsuelo;
- planes que prevén el vertido de aguas residuales en una masa de agua superficial;
- construcción de tanques de almacenamiento de aguas residuales;
- normas para el bombeo de aguas residuales;
- dispositivos de pozo negro.
El documento proporciona instrucciones claras sobre las normas para el tratamiento de las aguas residuales, desde su generación hasta su disposición final.
Los mejores sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticas
El montaje de este sistema es sencillo gracias a los productos de Best House, un fabricante nacional. Estos dispositivos compactos están diseñados para entre 1 y 5 usuarios y se pueden personalizar según sus necesidades.
Tengo una fosa séptica de tres compartimentos en mi casa. La construí yo mismo, hormigoné los compartimentos e instalé los rebosaderos y el tubo de ventilación. Al usarla y vaciarla con una bomba de sumidero, me di cuenta de que necesitaba un tratamiento para el agua. También instalé un tubo de ventilación adicional (para un tipo de bacteria) y periódicamente añado un bioactivador para otro tipo de bacteria. El agua del tercer compartimento es clara y no tiene olor fuerte; la uso ocasionalmente para regar el jardín.