ZANJAS Y POZOS DE INFILTRACIÓN O ABSORCIÓN

12 de abril de 2012 - 20:25

El pozo séptico efectúa solamente un proceso primario en la depuración de las aguas residuales domésticas, por lo tanto el efluente no posee las características físico-químicas ni microbiológicas adecuadas para ser descargado directamente a un cuerpo receptor.
Es necesario proporcionar un tratamiento al efluente, con el propósito de disminuir los riesgos de contaminación y de perjuicio a la salud pública.
Las aguas del efluente no contienen oxígeno disuelto (condición que requiere la flora bacteriana anaeróbica para ejercer su acción desintegrante), pero si se favorece su contacto con el aíre, el oxígeno se absorbe rápidamente permitiendo la oxidación de los sólidos disueltos, mejorando su calidad.
Posteriormente las bacterias aerobias efectúan este nuevo proceso. La materia orgánica se mineraliza y en las aguas oxidadas es menos probable que perduren los gérmenes patógenos. Es por tanto recomendable, si se requiere aprovechar el proceso séptico, la oxidación del efluente

Pozo de Absorción.

Pueden sustituir o ser complementarios al campo de oxidación. Consiste en excavaciones de más o menos un metro de diámetro y profundidad variable.
En estos pozos el agua se infiltra por paredes y piso que deberán ser tomados permeables, se recomienda llenar de grava a la altura aproximada de 1m para lograr una buena distribución de agua al fondo."

El campo de Absorción

Compuesto por zanjas o cunetas, que permite el tratamiento final y la distribución de las aguas residuales provenientes de un sistema de tratamiento primario.
La zanja de infiltración recibe directamente el efluente del pozo séptico y está conformada por una serie de tuberías convenientemente localizadas. El diseño de dichas zanjas depende de la forma y tamaño del área disponible, de la capacidad requerida, de la topografía del terreno y de la tasa de infiltración del subsuelo.
Un sistema convencional consiste en tuberías perforadas rodeadas de materiales, tales como grava y pedazos de llanta cubiertos de tela geotextil y suelo arcilloso.
Para Tratar las aguas residuales, este sistema depende mucho del suelo donde los microorganismos ayudan a eliminar la materia orgánica, los sólidos y los nutrientes que permanecen en el agua.

Funcionamiento de las zanjas de infiltración

Mientras que el efluente fluye continuamente hacia el suelo, los microbios que digieren los componentes de las aguas negras Forman una capa biológica. La capa reduce el movimiento del agua por el suelo y ayuda a evitar que el área debajo de la capa se sature.
El agua debe correr por el suelo que no esté saturado para que los microbios que se encuentran allí y en la capa puedan ingerir los desperdicios y los nutrientes del efluente.
El césped que cubre el sistema de campo de absorción también usa los nutrientes y el agua para crecer.

Diseño de las zanjas de infiltración

Primero, es recomendable realizar un análisis cualitativo de las principales propiedades indicativas de la capacidad absorbente del suelo, como lo son: textura, estructura, color y espesor de los estratos permeables.
Por otra parte, las características de permeabilidad de un suelo se miden a través de una prueba de infiltración, que permite obtener un valor estimativo de la capacidad de absorción de un determinado sitio.

Prueba de infiltración

Realizar como mínimo seis pozos espaciados uniformemente dentro del área propuesta para el campo de infiltración.
Los pozos deben tener lados o un diámetro de 0,30 m, excavados hasta la profundidad de la zanja de absorción propuesta.
Las paredes del pozo deben ser raspadas, con el propósito de lograr una interfase natural del suelo, y agregar una capa de arena gruesa o grava fina de 0,05 m de espesor para proteger el fondo.
Inundar el pozo con un tirante de 0,30 m al menos 4 horas
A las 24 horas de haberse llenado el pozo, determinar la tasa de infiltración de acuerdo a las siguientes consideraciones:
Si permanece agua en el pozo, ajustar el tirante de agua hasta aproximadamente 0,25 m sobre la grava. Medir el descenso de nivel durante un periodo de 30 minutos. Este descenso se usa para calcular la tasa de infiltración.
Si no permanece agua en el pozo, añadir agua hasta lograr un tirante de 0,15 m por encima de la capa de grava. Medir el descenso del nivel de agua a intervalos de 30 minutos aproximadamente, durante un periodo de 4 horas.
El descenso que ocurre durante el periodo final de 30 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración.
En suelos arenosos el intervalo entre las mediciones debe ser de 10 minutos y la duración de la prueba una hora.
El descenso que ocurra en los últimos 10 minutos se usa para calcular la tasa de infiltración

Otro método

Se excavará un hoyo de 30 x 30 centímetros de lado y de la profundidad a la cual va a hacerse la excavación de la zanja
Se llenará con agua hasta saturarlo por espacio de una hora.
Se dejará drenar el agua completamente y de inmediato se volverá a llenar el hoyo con agua limpia hasta una altura de 15 centímetros (6 pulgadas).
Se deberá anotar el tiempo que el nivel del agua tarda en bajar los primeros 2,5 centímetros (una pulgada), para lo cual deberá disponerse de una regla graduada o se podrá tomar un promedio del tiempo que demoró en bajar 15 centímetros.
Por ejemplo, si durante 30 minutos el nivel del agua desciende 2 centímetros, la tasa de percolación será de 30 min/2 cm = 15 min/cm = 37,5 min/2,5 cm.
Esta tasa de percolación se expresa frecuentemente en min/2,5 cm porque es equivalente a min/pulgada y muchas tablas y normas de diseño vienen expresadas en min/pulgada.
Entonces, que una tasa de percolación en min/2,5 cm es equivalente a una en min/pulgada
La tasa de percolación o infiltración, se calcula teniendo en cuenta los últimos 2 datos, observados en el período final de 30 minutos

Q = 315,15 x (h/t)^1/²

h= en mm

t= segundos

otra fórmula: R= 123/(Tasa (min/cm))^1/2

Área de absorción: es el número necesario de metros cuadrados de suelo para infiltrar la aportación efluente del pozo séptico.
Considerando que el fenómeno de absorción tendrá lugar en una zanja de sección rectangular, se asume para efectos de diseño que el área efectiva de infiltración será el mayor valor entre las áreas del fondo y de las paredes laterales, a partir del tubo de distribución hacia abajo
Para valores superiores a 25 min/cm en la tasa de percolación, se considera que el terreno no es apto para la construcción de zanjas de infiltración y por lo tanto debe adoptarse otra solución alternativa para el tratamiento y disposición del efluente de la fosa séptica.
La profundidad de las zanjas se determinará de acuerdo con la elevación del nivel freático y la tasa de infiltración.
La profundidad mínima será de 0,60 m procurando mantener una separación mínima de 1,20 m entre el fondo de la zanja y el nivel freático.
Es importante tener en cuenta que la tubería debe estar rodeada de grava.
El ancho de las zanjas se determinará de acuerdo con la tasa de infiltración. La dimensión recomendable es de 0,50 m, con un mínimo de 0,25 m para terreno de alta permeabilidad.
El espaciamiento entre los ejes de las zanjas será de 2 m con un mínimo de 1,50 m para terrenos de alta permeabilidad.
La pendiente promedio recomendable es de 0,25%, no debiendo exceder al 0,50%.
Las zanjas no se deben excavar cuando el suelo tiene altas concentraciones de humedad.
Para construir una zanja de infiltración son necesarios los siguientes materiales:
a) Grava o piedras trituradas de granulometría variable comprendida entre 20 y 50 mm
b) Tubería de 100 mm de diámetro con perforaciones
c) Cubierta impermeable de polietileno
Una vez excavada la sección de la zanja efectuar un raspado a las paredes y fondo para eliminar el remoldeo del área absorbente, retirar el material sobrante y rellenar la zanja con una capa de 0,15 m de espesor mínimo de grava o piedras trituradas, hasta obtener el nivel sobre el cual deben localizarse las tuberías de distribución.
Esta tubería debe tener aberturas de 0,05 m.
Para evitar obstrucciones, recubrir las tuberías en la parte superior con una nueva capa de grava o piedras trituradas de manera que cubra los tubos y deje una capa de 50 mm de espesor mínimo por encima del borde superior de la tubería.

A continuación, colocar la cubierta impermeable de polietileno, cuya función será mantener el lecho de grava libre de partículas de tierra y finalmente, cubrir la zanja con una capa de tierra compactada de 0,30 m de espesor mínimo para aislar la zanja

Como el pozo séptico, el funcionamiento de las zanjas de infiltración debe llevarse a cabo sin intervención humana, ya que el proceso de percolación y eliminación se produce en forma natural.
Sin embargo, para mantener la capacidad absorbente se impedirá el paso de vehículos pesados, que podrían dañar la tubería y hacer fallar el sistema.
Evitar árboles, arbustos o vegetación abundante cerca de las zanjas de infiltración, porque las raíces penetren a la tubería causando su taponamiento.
Para prevenir este problema, se dosificará al registro entre la fosa y el campo de absorción, una vez al año, 1 ó 1,50 kg. de cristales de sulfato de cobre diluido en 15 litros de agua

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