Aguas Residuales

AGUAS RESIUDALES O DE DESECHO

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE AGUASCALIENTES

ARQUITECTURA

9° SEMESTRE

TALLER DE DISEÑO INTEGRAL I

Gustavo BarrientosSantiago CasillasDavid de los RíosMaría Elena PérezCarlos Prieto

INTEGRANTES:

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• Introducción.

• Sistemas de Evacuación de las Aguas Residuales.

• Normativa.

• Datos de Consumo y Desecho de Aguas Residuales de la Propuesta del Plan Maestro

• Conclusiones

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N• El agua, como motor de desarrollo y fuente de riqueza, ha constituido uno de los pilares

fundamentales para el progreso del hombre.

• La ordenación y gestión de los recursos hídricos, se ha realizado históricamente bajo directrices orientadas a satisfacer la demanda en cantidades suficientes.

• El incremento de la oferta de agua, el mayor nivel de contaminación, algunas características naturales (sequías prolongadas, inundaciones) y en definitiva una sobreexplotación de los recursos hídricos, han conducido a un deterioro importante de los mismos.

• Esto ha hecho necesario un cambio en los planteamientos sobre política de aguas, que han tenido que evolucionar desde una simple satisfacción en cantidad de las demandas, hacia una gestión que contempla la calidad del recurso y la protección del mismo como garantía de un abastecimiento futuro y de un desarrollo sostenible.

• Las aguas residuales son producidas como resultado de la actividad humana en el interior de un espacio habitado y se clasifican según lo que contienen en:

• Aguas Negras que son los fluidos procedentes de vertidos cloacales, de instalaciones de sanitarias; son líquidos con materia orgánica, fecal y orina, que circulan por el alcantarillado. (aparatos sanitarios, cocinas, vertidos industriales, etc.)

• Aguas Grises que llevan restos de jabones, detergentes y son menos contaminantes que las aguas negras, pueden ser reutilizadas. Su reutilización puede determinar un ahorro de entre el 40 y el 45%. Al emplear estas aguas recicladas, debe tenerse en cuenta que aunque no poseen los contaminantes de las aguas negras, pueden contener bacterias, por lo cual requieren de tratamientos controlados. (Regaderas, Lavamanos, Cuartos de Lavado)

• Aguas Pluviales que son aguas limpias; provienen del desagüe de cubiertas, terrazas, azoteas, patios y jardines, conducidas por medio de canalones y bajantes. También pueden canalizarse y almacenarse para su uso. (en cubiertas, azoteas, patios, calles, etc.)

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• La descarga se realiza por gravedad hacia los conductos generales verticales (bajantes) horizontales (ramales).

• Dicha evacuación puede realizarse mediante redes pluviales, jabonosas y fecales separadas o en una misma red sanitaria.

• Todo este sistema debe estar sujeto a las características del alcantarillado municipal, que podrá ser de doble red, red unitaria para los dos usos, o una sola red que únicamente admita aguas negras. Depende de la infraestructura y normatividad vigente en cada entidad.

• Las aguas grises cuando tienen su propia red es para conducirlas, tratarlas y reutilizar en el mismo lugar no se conducen a redes municipales.

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• Red de Alcantarillado

• Es el mas generalizado y común, sobre todo en las zonas urbanas.• Puede ser de dos tipos:

• Sistema Unitario: recoge las aguas negras y las pluviales en una misma conducción.• Sistema Separativo: recoge por separado las aguas negras y las pluviales.

• La elección de un sistema u otro, condiciona el diseño de las instalaciones del edificio.

• En nuestro país la red de alcantarillado unitario es la más utilizada.• Trazado: Su trazado discurre generalmente por un eje de la calle frente al edificio;

su conexión desde el edificio siempre se realiza desde la red mas cercana.• Profundidad y Pendiente: En los casos en donde la pendiente o la altura es

insuficiente para discurrir a la red, no se puede efectuar el correcto desagüe de los sótanos o locales más bajos; para ello se obliga a la instalación de bombas u otros sistemas que facilitan la evacuación.

• Diámetro: El diámetro de la alcantarilla de conexión debe tener una dimensión considerable; el caso más común se realiza por medio de registros que se dejan intercalados en la red, o también interrumpiendo la conducción existente. En zonas con gran densidad de población que disponen de colectores urbanos visitables, las conexiones pueden efectuarse desde el interior, sin necesidad de abrir la calle.

• En algunas ciudades está prohibido el empleo de bajante única, y en otras, en cambio, está permitido, pues tiene la ventaja de reducir el número de canalizaciones. En México el sistema unitario es el más usado; el sistema separativo se emplea cuando existe alcantarillado separativo, estación depuradora o fosa séptica.


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CARCAMOS DE BOMBEO

Se usan para impulsar todo tipo de agua (residual, pluvial, industrial, etc.) cuando: • La cota de área donde se capta el agua baja como para drenar por gravedad a

colectores existentes en proyecto. • Se requiere drenar zonas situadas fuera de la cuenca vertiente • El bombeo disminuya los costos para instalar el alcantarillado posterior para dar

servicio a una zona determinada.

Los cárcamos de bombeo se pueden clasificar de diversas formas de acuerdo con:

• Su capacidad • El método de construcción empleado (en el sitio, prefabricados, etc.) • La ubicación de las bombas • La fuente de energía (eléctrica, motores diesel, etc.)

En la tabla se aprecia una clasificación de acuerdo con su capacidad para dos tipos de cárcamos (prefabricados y convencionales).

Clasificación de los cárcamos de bombeo según su capacidad y método constructivo utilizado.

La capacidad de los cárcamos convencionales oscilan entre los 0.02 y 0.65 m3/s. se emplean cuando:

1. Las condiciones locales impiden el uso de cárcamos prefabricados. 2. La magnitud o la variación del caudal es tal que excede la capacidad manejada por las instalaciones prefabricadas.

En otras palabras, cada uno es diseñado en forma específica para adecuarlo a las condiciones.

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-POR EL METODO CONSTRUCTIVO Los cárcamos prefabricados son suministrados en módulos que incluyen todos los equipos y componentes ya montados. En los últimos años, las instalaciones prefabricadas se han popularizado y se llega a conseguir en la actualidad instalaciones de capacidades superiores. -POR LA UBICACIÓN DE LAS BOMBAS cárcamos de bombeo pueden poseer dos cámaras, una seca y otra húmeda. En la primera se colocan los equipos de bombeo, en tanto que en la segunda se almacena agua. Esta combinación conforma un cárcamo seco. Para pequeños volúmenes, se usan cárcamos húmedos en los cuales el equipo de bombeo está sumergido en el agua, en tanto que el equipo eléctrico se ubica a pie del cárcamo. CALCULO DEL VOLUMEN DEL CARCAMO El volumen mínimo necesario del cárcamo de bombeo depende del tipo de funcionamiento de las bombas. Si éstas son de velocidad variable, de forma que se varía el caudal de bombeo de acuerdo con el agua residual que llega al cárcamo, el volumen requerido es pequeño, siendo suficiente aquel que permita alcanzar el nivel definido para este. Normalmente, este tiempo suele ser inferior a un minuto. En cambio las bombas de velocidad constante o de dos velocidades necesitan mayores volúmenes de almacenamiento para evitar ciclos demasiado cortos. El tiempo entre arranques es función de los caudales de bombeo que entran al cárcamo. En bombas con motores de dos velocidades, el caudal de bombeo es la diferencia entre el caudal correspondiente a cada velocidad. El tiempo mínimo del ciclo de funcionamiento de una sola bomba ocurre cuando el caudal de entrada es exactamente igual a la mitad de la capacidad de la bomba. En estas condiciones, la duración en funcionamiento y paro son iguales. Para caudales de entrada mayores, el tiempo de funcionamiento es mayor y el de paro menor, mientras que para caudales de entrada menores, ocurre lo contrario. En ambos casos el ciclo es mayor. VOLUMEN MAXIMO En general siempre se establece un tiempo de retención máximo en el cárcamo para minimizar el desarrollo de condiciones sépticas y producción de olores que conduce a su vez a un volumen máximo. A menudo, éste se establece en diez minutos, para el caudal medio del proyecto. Desgraciadamente, este valor se contrapone con la necesidad de disponer de volumen adecuado para evitar ciclos de funcionamiento de las bombas demasiado cortos. Por esto se instalan varias bombas o bombas de dos velocidades para reducir el incremento del caudal de bombeo y, en consecuencia, el volumen necesario. Además, se puede minimizar la producción de olores si el nivel mínimo de agua en el cárcamo se encuentra por encima de la zona cuyo fondo tiene una pendiente, lo cual se logra al dicho nivel concuerde con la primera bomba dentro de la secuencia se bombeo. DIMENSIONES DEL SISTEMA La función del depósito del cual se va a tomar agua, es proporcionar una distribución del flujo hacia la campana de succión. Una distribución se caracteriza por fuertes corrientes locales que favorecen la formación de torbellinos y con bajos valores de profundidad que pueden introducir aire a la bomba, reduciendo su capacidad y produciendo mucho ruido. El nivel adecuado de profundidad depende, principalmente, del acceso a la toma y del tamaño de la bomba. Los fabricantes de bombas generalmente proporcionan información sobre los problemas específicos, cuando el diseño del cárcamo es en forma preliminar, y si este diseño contiene todos los dibujos necesarios para la instalación que proporcionen las limitaciones físicas del lugar.

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• Sistema de Fosas Sépticas

• Se utiliza en los casos en donde no llega la red de alcantarillado.

• Las fosas sépticas son unidades de tratamiento primario de las aguas negras domésticas; en ellas se realiza la separación y transformación físico-química de la materia sólida contenida en esas aguas. Se trata de una forma sencilla y barata de tratar las aguas negras y está indicada (preferentemente) para zonas rurales o residencias situadas en parajes aislados. Sin embargo, el tratamiento no es tan completo como en una estación para tratamiento de aguas negras.


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• Sistema de Tanques de Oxidación

• Se utiliza en los casos en donde no llega la red de alcantarillado.

• Consiste en la separación de sólidos tanto orgánicos como inorgánicos como plásticos, papeles, madera, arena, etc. que en ocasiones por inconsciencia de los usuarios son arrojados al drenaje. Para lograr la separación de estos, existen dispositivos mecánicos ó manuales como rejillas de retención de sólidos, canales de desarenado, calculados para lograr la sedimentación de las arenas, antes de que pasen al proceso secundario, y puedan ser eliminados.

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Código Municipal de Aguascalientes

• CAPITULO VI Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias

• ARTICULO 914.- Generalidades.

• Las instalaciones hidráulicas y sanitarias de las construcciones y predios deberán cumplir con las disposiciones de este Capítulo y con los requerimientos que se señalen para cada caso específico, respetando las indicaciones de las Normas de Construcción de la Obra Pública.

• ARTICULO 915.- Abastecimiento de Agua Potable.

• Las edificaciones deberán estar provistas de instalaciones de agua potable para abastecer y satisfacer la demanda mínima necesaria, la capacidad de los depósitos, se estimará de la siguiente manera:

Observaciones:(1).- Las necesidades de riego se consideran por separado a razón de cinco lts/m²/día.(3).- En lo referente a la capacidad de almacenamiento de agua para sistemas contra incendios deberá observarse lo dispuesto en el capítulo de Previsiones contra Incendio de acuerdo con la altura y superficie de las edificaciones.(4).- En cada caso deberán construirse cisternas o aljibes con capacidad de tres veces el volumen especificado para los depósitos.


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A• ARTICULO 917.- Instalaciones Sanitarias.

Las edificaciones y predios en uso deberán estar provistos de instalaciones que garanticen el drenaje eficiente de aguas negras y pluviales con las siguientes características:

I. Los techos, balcones, voladizos, terrazas, marquesinas y en general cualquier saliente, deberán drenarse de manera que se evite la caída y escurrimiento del agua sobre la acera o banqueta y predios vecinos;

II. Las aguas pluviales escurrirán siempre hacia el interior de los predios, la caída del agua podrá ser libre cuando la altura de las construcciones sea menor de seis metros, pero cuando ésta se exceda deberá captarse por medio de canales o tuberías de capacidad adecuada. En ambos casos, así como en predios sin edificación, las aguas pluviales deberán conducirse por medio de ductos a nivel inferior de la acera o banqueta y predios vecinos. Las aguas pluviales no deben ser descargadas directamente a la red sanitaria, ni mezclarse con aguas negras. Las aguas pluviales deberán canalizarse hacia áreas jardinadas, pozos de absorción, aljibes o cisternas con la finalidad de ser reutilizadas, este tipo de infraestructura deberá estar provista de obras de excedencia a fin de evitar inundaciones en caso de lluvias extraordinarias, las cuales si podrán conectarse a la red de drenaje pluvial y de no existir este último, podrán descargarse a la red sanitaria o verterse superficialmente a la vialidad, sin que esto afecte a los predios o construcciones vecinas;III. Las aguas negras o usadas deberán ser conducidas por medio de drenaje sanitario interno hasta la red general de ese servicio localizadas en la vía pública;IV. En caso de que el nivel de salida de aguas negras o de lluvia de una construcción o predio esté más abajo del nivel del colector de la vía pública, deberá proveerse de un cárcamo con equipo de bombeo de capacidad adecuada y válvulas de no retorno que impidan el regreso de las aguas al drenaje de la construcción, o su paso al predio;V. De no existir servicio público de drenaje sanitario, las aguas negras deberán conducirse a una planta tratadora de agua residual o a una fosa séptica de la capacidad adecuada cuya salida esté conectada a un campo de filtración o a un pozo de absorción. Las aguas de lluvia, las aguas jabonosas y las de limpieza se conducirán por tuberías independientes de las aguas negras al campo de filtración o al pozo de absorción. A las fosas sépticas descargarán únicamente las aguas negras que procedan de inodoros o mingitorios;VI. Las tuberías de ramaleo interior, de la instalación sanitaria de las edificaciones, deberán tener como mínimo un diámetro de cincuenta y un milímetros si conducen exclusivamente aguas jabonosas y de setenta y seis milímetros como mínimo si conducen aguas pluviales y/o aguas negras. Las tuberías de albañales que conducen las aguas residuales por debajo del nivel del terreno, deberán tener como diámetro mínimo quince centímetros y una pendiente del dos por ciento como mínimo para garantizar el escurrimiento sin dejar azolve. El material de dichas tuberías deberá ser impermeable, en el caso de tubería de concreto deberá tratarse para cumplir esta condición. Los albañales deberán tener registros colocados a distancias no mayores de diez metros entre sí y en cada cambio de dirección del albañal. Los registros deberán ser de cuarenta por sesenta centímetros, como mínimo para profundidades hasta de un metro en el albañal; y para profundidades mayores será de sesenta por ochenta centímetros como mínimo. Para estos casos la dimensión mayor del registro corresponderá al sentido longitudinal del albañal. Los registros deberán tener tapas con cierre hermético. Cuando un registro deba colocarse bajo locales habitables, complementarios, locales de trabajo y/o reunión, deberán tener doble tapa con cierre hermético;


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• Observaciones:

(1).- En edificaciones para comercio, los sanitarios se dispondrán para empleados y público en partes iguales, a partir de las cantidades indicadas.

• ARTICULO 925.- Materiales para Desagües.

Las tuberías de desagüe de los muebles sanitarios deberán de ser de fierro fundido, cobre, cloruro de polivinilo u otros materiales que apruebe la instancia normativa correspondiente.

• ARTICULO 926.- Solicitud de Conexión a Red Municipal.

En las edificaciones ubicadas en las calles con red de alcantarillado público el propietario deberá solicitar a la instancia normativa correspondiente la conexión del albañal a la red

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1. Conjunto Comercial – Corporativo ……………………………………… 75,236.75m2

1.1. Centro Comercial ……………………………………………………………………………. 37,098 m21.1.1. Tiendas Ancla (2) …………………………………………………………………………….. 17,255 m21.1.2. Locales Comerciales (70m2 c/u) ………………………………………………………. 17,255 m21.1.3. Locales de Alimentos y Bebidas ……………………………………………………….. 2,588 m2

1.2. Oficinas Corporativas …………………………………………………………………….. 11,700 m21.2.1. Plantas Libres (1,000 m2. c/u, 10 Niveles) …………………………............. 10,000 m21.2.2. Bloques de Servicios (170m2. c/u 10 Niveles) …………………………………. 1,700 m2

Para riego un 10% del área total………………………………………………………… 7,523.675 m2

Consumo diario de agua

Oficinas (11,700 m2) x (6lts. / m2) = 70,200 lts. / día.

Centro Comercial (37,098 m2) x (6lts. / m2) = 222,588 lts. / día.

Riego (7,524 m2) x (5lts. / m2) = 37,620 lts. / día.

Total = 330,408 litros diarios – 330.4 m3 aproximadamente

80 % del consumo de Desecho – 270.2 m3 de agua de desecho diarios

DATOS DE NUESTRO PROYECTO

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• Se deberá calcular la instalación sanitaria para el desalojo de un aproximado de 27.2 metros cúbicos diarios de nuestro conjunto comercial – corporativo.

• Por la dimensión del proyecto y sus aguas de desecho se contemplara el uso de redes sanitarias separadas de aguas negras y grises.

• Así como la captación y almacenamiento de de las aguas pluviales para su posterior aprovechamiento en el sistema.

• También deberá contemplarse un tratamiento de aguas negras en el plan maestro donde se ubicara nuestro proyecto para así reducir el impacto ambiental.

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