13
 Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas Diseño de Tanques Sépticos.

24-Diseño Tanque Séptico

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 1/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Diseño de Tanques Sépticos.

Page 2: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 2/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Page 3: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 3/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Page 4: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 4/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Page 5: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 5/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Page 6: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 6/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Page 7: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 7/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Page 8: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 8/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Campos de percolación.

a) Para efectos del diseño del sistema de percolación se deberá efectuar un  “ test de Percolación ” . Los terrenos se clasifican de acuerdo a los resultados de esta prueba en: Rápidos, Medios, Lentos según los valores de la presente tabla: 

Cuando el terreno presenta resultados de la prueba de percolación con tiempos mayores de 12 minutos no se considerarán aptos para la disposición de efluentes de los tanques sépticos debiéndose proyectar otros sistema de tratamiento y disposición final.

  Las distancias de los tanques sépticos, campo de percolación, pozos de absorción a las viviendas, tuberías de agua, pozos de abastecimiento y cursos de agua 

superficiales (ríos, arroyos, etc.) estará de acuerdo a la siguiente tabla: 

TIPO DE SISTEMAS 

DISTANCIA MÍNIMA EN METROS 

Pozo de agua 

Tubería de agua 

Curso superficial 

Vivienda 

Tanque séptico 15 3 -- -- Campo de  percolación 

25 15 10 6 

Pozo de absorción 

25 10 15 6 

Diseño del campo de percolación.

  El área útil del campo de percolación será el mayor valor entre las áreas del fondo y de las paredes laterales, contabilizándolas desde la tubería hacia abajo. En consecuencia, el área de absorción se estima por medio de la siguiente relación 

 A = Q / R Donde: A: área de absorción en (m 2 ) Q: caudal promedio, efluente del tanque séptico (L/día) R: Coeficiente de infiltración ( Lt/m 2 /dia).

  La profundidad de las zanjas se determinará de acuerdo con la elevación del nivel   freático y la tasa de precolación. La profundidad mínima de las zanjas será de 0,60cm, procurando mantener una separación mínima de 2 metros entre el fondo de la zanja y el nivel freático 

  El ancho de las zanjas estará en función de la capacidad de percolación de los terrenos y podrá variar entre un mínimo de 0,45 m y un máximo de 0,9 m 

  La longitud de las zanjas se determinará de acuerdo con la tasa de percolación y el ancho de las zanjas, el cual podrá variar entre un mínimo de 0,45 m y un máximo de 0,9m La configuración de las zanjas podrá tener diferentes diseños dependiendo 

Page 9: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 9/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

del tamaño y la forma de la zona de eliminación disponible, la capacidad requerida y la topografía del área.

  Se sugiere una longitud de 20 m (pudiendo llegar hasta 30 m) y separación mínima entre zanjas de 2.50 m.

  La cantidad mínima de zanjas es de dos unidades.

 Aspectos Constructivos.

  Para construir una zanja de precolación son necesarios los siguientes materiales: gravas o piedras trituradas de granulometría variable comprendida entre 1,5 y 5 cm, tubería de PVC de 100 mm de diámetro con juntas abiertas o con perforaciones que permitan la distribución uniforme del líquido en el fondo de las zanjas.

  En toda zanja de percolación habrá por lo menos dos capas de grava limpia la inferior tendrá un espesor mínimo de 0,15 m constituida por material cuya granulometría variará entre 2,5 a 5 cm. sobre ella se acomodarán los drenes.Rodeando los drenes se colocaran otra capa de grava de 1,5 a 5 cm, la que cubrirá hasta una altura de por lo menos 5cm el resto de las zanjas se rellenará con la tierra extraída de la excavación hasta alcanzar entre 10 a 15 cm de altura por encima de la superficie del suelo.

  En los sistemas de disposición de efluentes de un tanque séptico mediante tanques de percolación, deberá haber cajas repartidoras de flujos hacia los respectivos drenes.

  Cada dren o conjunto de drenes, llevará en un punto inicial una caja de inspección es 0.60 x 0.60 m como mínimo. La función de esta caja será la permitir regular o inspeccionar el funcionamiento de cada uno de los drenes en conjunto.

  En las cajas distribuidoras se pondrá especial cuidado para lograr la distribución uniforme del flujo de cada dren. Esto se podrá obtener ya sea por medias cañas vaciadas en la fosa de fondo, por pantallas distribuidoras de flujo. o por otros sistemas debidamente justificados.

  Las salidas hacia los drenes en las cajas distribuidoras estarán todas al mismo nivel salvo que se utilicen vertederos para el reparto de caudales.

  No se permitirá en la caja de distribución que ninguna salida hacia los drenes esté 

ubicada exactamente frente a la tubería de ingreso.

Pozos de absorción Guía de diseño 

  Cuando no se cuente con área suficiente para la instalación del campo de   perforación, o cuando el suelo sea impermeable dentro del primer metro de  profundidad, existiendo estratos favorables a la infiltración, se podrá usar pozos de absorción.

  El área efectiva de absorción del pozo lo constituye el área lateral del cilindro (excluyendo el fondo). Para el cálculo se considerará el diámetro exterior del muro y la altura quedará fijada por la distancia entre el punto de ingreso de los líquidos y al fondo del pozo.

  La capacidad del pozo de absorción se calculará en base a las pruebas de infiltración que se hagan en cada estrato, usándose el promedio ponderado de los resultados para definir la superficie de diseño.

  Todo pozo de absorción deberá introducirse por lo menos 2m en la capa filtrante,siempre y cuando el fondo del pozo quede por lo menos a 2 m sobre el nivel máximo de la capa freática.

  El diámetro mínimo del pozo de absorción será de 1m.

Page 10: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 10/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

 Aspectos constructivos 

  Los pozos de absorción tendrán sus paredes formadas por muros de mampostería con juntas laterales separadas. El espacio entre el muro y el terreno natural se rellenará con grava de 2,5 cm. la losa de techo tendrá una capa de inspección de 

0,6 m de diámetro.  Cuando el efluente de un tanque séptico está conectado directamente a dos o mas 

 pozos de absorción, se requerirá instalar caja de distribución de flujo.  Se instalarán tantos pozos de absorción como sean necesarios en función de la 

capacidad de infiltración de los terrenos, la distancia entre ellos se regulará por su diámetro o por su profundidad según los casos, pero no será menor de 6,00 m entre sus circunferencias 

Ejemplos de diseño.

Ejemplo No. 1

Diseñe un tanque séptico y un campo de percolación para atender a una urbanización de 40 viviendas. El coeficiente de infiltración es de 1.3 cm/hr.

Solución.

La relación largo-ancho la establecemos como 2:1La profundidad mínima será de un metro y el ancho mínimo será de 0.60 m.Tiempo de retención mínimo: 2 días 

Caudal de diseño.Población atendida: 40 viviendas x 5 personas/vivienda = 200 personas.Caudal de abastecimiento: 300 L/persona*día de los cuales el 80% pasa a las aguas residuales. Entonces: Q = 300*0.80*200 = 48,000 L/día ó 48 m 3 /día 

Dimensiones preliminares del Tanque: 

V = 48 * 2 = 96 m 3  

Estableceremos una profundidad preliminar de 1 metro, entonces L = 2A y H = 1 m, por lo que: 

m A A 79622

 

Ancho= 7 m, Largo = 14 m. Profundidad = 1 metro …. Volumen = 98 m 3 .

Sobre borde: 50 cm. Esto significa que a la profundidad neta se le suman 0.50 metros, lo cual equivale a una profundidad total de 1.5 m.

Page 11: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 11/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Volumen de lodos y frecuencia de limpieza..

Para considerar el volumen de lodos, estimamos una profundidad necesaria de 2 m, lo cual nos lleva a una profundidad total de 3.50 metros.

Frecuencia de limpieza.

Según los estudios realizados por la EPA, los tanques sépticos tienen una eficiencia del 70% en remoción de sólidos totales y 50% en digestión de lodos. Adicionalmente, cada persona (en promedio) produce 120 L/año de sólidos sedimentables.

Basados en estos parámetros, tenemos un volumen para almacenamiento de lodos de 2 x 7 x 14 = 196 m3 (196,000 Litros) 

Producción de lodos sedimentables: 200 personas x 120 L/p*año = 24,000 L/año.Entonces, la frecuencia de limpieza es: 196,000 / 24,000 = 8 años 

Tubería de entrada: 

Con una velocidad de flujo de 1.50 m/s y utilizando la ecuación de continuidad Q = VA 

obtenemos un diámetro mínimo de 4.2 ” 

por lo cual utilizaremos D = 6 ” 

.Es importante acotar que sólo se consideran caudales de aguas residuales, los caudales  pluviales no deben ingresar al tanque séptico y se les debe dar un camino diferente. Por otro lado, el diámetro obtenido debe ser consistente con la pendiente y la velocidad, lo cual se establece con la ecuación de Manning y del tipo de tubería a utilizar.

 Aspectos constructivos: 

  La tubería de salida será de 6 ”  y el nivel del fondo (cota invert) de esta tubería de salida estará 10 cm. por debajo del nivel de la tubería de entrada.

  La distancia desde la pared de entrada hasta la pantalla (o tee) será de 25 cm.  La pendiente del fondo será de 2% con la mayor profundidad a la entrada. Esto 

quiere decir que la profundidad total a la entrada es de 3.50 + 14 (0.02) = 3.78 m. la  profundidad total a la salida será de 3.50 m.  Se construirán dos cámaras de inspección de 0.60m x 0.60 m a cada 2 metros de 

los extremos del tanque.

Campo de percolación (absorción).

Utilizamos la fórmula A = Q/R 

R = 1.3 cm/hr = 312 Lit/m2/día; entonces: 

A = 48,000/ 312 = 154 m2 Tomando 20 metros de longitud, se obtiene un ancho requerido de 7.7 metros (8 metros) 

Se utilizarán cuatro líneas de 6 ”  separadas a 2.50 centro a centro en zanjas de 0.50 metros de ancho.

Page 12: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 12/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

Ejemplo No. 2 

Diseñe un tanque séptico para una vivienda unifamiliar.

Solución.

La relación largo-ancho la establecemos como 2:1La profundidad mínima será de 80 cm. y el ancho mínimo será de 0.60 m.Tiempo de retención mínimo: 2 días 

Caudal de diseño.Población atendida: 6 personas.Caudal de abastecimiento: 300 L/persona*día de los cuales el 80% pasa a las aguas residuales. Entonces: Q = 300*0.80*6 = 1,440 L/día ó 1.44 m 3 /día 

Dimensiones preliminares del Tanque: 

V = 1.44 * 2 = 2.88 m 3  

Estableceremos una profundidad preliminar de 1 metro, entonces L = 2A y H = 1 m, por lo que: 

m A A 2.188.222

 

Ancho= 1.2 m, Largo = 2.4 m. Profundidad = 1 metros …. Volumen = 2.88 m 3 .

Sobre borde: 30 cm. Esto significa que a la profundidad neta se le suman 0.30 metros, lo cual equivale a una profundidad total de 1.3 m.

Volumen de lodos y frecuencia de limpieza..

Para considerar el volumen de lodos, estimamos una profundidad necesaria de 1 m, lo cual nos lleva a una profundidad total de 2.30 metros.

Frecuencia de limpieza.Según los estudios realizados por la EPA, los tanques sépticos tienen una eficiencia del 70% en remoción de sólidos totales y 50% en digestión de lodos. Adicionalmente, cada persona (en promedio) produce 120 L/año de lodos sedimentables.

Basados en estos parámetros, tenemos un volumen para almacenamiento de lodos de 1 x 1.2 x 2.4 = 2.88 m3 (2,880 Litros) 

Producción de lodos de almacenamiento: 6 personas x 120 L/p*año = 720 L/año.Entonces, la frecuencia de limpieza es: 2,880 / 720 = 4 años 

Tubería de entrada: 

Con una velocidad de flujo de 1.50 m/s y utilizando la ecuación de continuidad Q = VA obtenemos un diámetro mínimo de 1.71” por lo cual utilizaremos el valor mínimo de D = 4 ” .

Es importante acotar que sólo se consideran caudales de aguas residuales, los caudales  pluviales no deben ingresar al tanque séptico y se les debe dar un camino diferente. Por 

Page 13: 24-Diseño Tanque Séptico

5/8/2018 24-Diseño Tanque Séptico - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/24-diseno-tanque-septico 13/13

 

Ingº Alexis Vergara Tratamiento de Aguas 

otro lado, el diámetro obtenido debe ser consistente con la pendiente y la velocidad, lo cual se establece con la ecuación de Manning y del tipo de tubería a utilizar.

 Aspectos constructivos: 

  La tubería de salida será de 4 ”  y el nivel del fondo (cota invert) de esta tubería de 

salida estará 10 cm. por debajo del nivel de la tubería de entrada.  La distancia desde la pared de entrada hasta la pantalla (o tee) será de 20 cm.  La pendiente del fondo será de 2% con la mayor profundidad a la entrada. Esto 

quiere decir que la profundidad total a la entrada es de 1.30 + 2.4 (0.02) = 1.35 m.la profundidad total a la salida será de 1.30 m.

  Se construirán una cámaras de inspección de 0.60m x 0.60 m.