alcantarillado & ptar

Download Alcantarillado & ptar

Post on 16-Aug-2015

72 views

Category:

Engineering

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  1. 1. RED DE ALCANTARILLADO Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES I. INTRODUCCIN: Luego de la realizacin del diseo de las diferentes estructuras concernientes a la Captacin, Conduccin, Almacenamiento y Distribucin del agua potable, toca ahora la evacuacin de las distintas aguas negras y blancas para ello se tendr que realizar el diseo de la Red de Alcantarillado y de su posterior evacuacin en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales. La Red de Alcantarillado es el conjunto de tuberas, buzones, en algunos casos estaciones de bombeo y todas las instalaciones que sean necesarias para asegurar una evacuacin conveniente de las aguas negras hacia la Planta de Tratamiento. Una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, se disea para retirar las cantidades suficientes de slidos orgnicos e inorgnicos que permitan su disposicin final, evitando as la contaminacin de las aguas receptoras por esta causa. El problema de disponer de las aguas residuales fue imponindose debido al uso del agua para recoger y arrastrar los productos del desecho de la vida humana. Las aguas residuales deben ser llevadas tan rpidamente como sea posible a la planta de tratamiento, para evitar su putrefaccin en el trnsito, con resultados desagradables. La planta de tratamiento de aguas residuales, estar justificada desde el punto de vista econmico y funcional. Es por tal motivo que el presente trabajo muestra una de las formas de realizar el diseo de la Red de Alcantarillado y del PTAR para solucionar la evacuacin de las aguas blancas y negras de la ciudad propuesta en el trabajo N 1. II. OBJETIVOS: Disear la Red de Alcantarillado ubicando adecuadamente los buzones, dimetros de tuberas y pendientes de las mismas, de tal forma que cumpla con las normas y criterios establecidos, tratando de lograr un solo punto emisor para disminuir los costos. Disear la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de la ciudad antes mencionada, considerando para ello el diseo de Estructuras de Pretratamiento y Lagunas de Oxidacin. III. REVISIN DE LITERATURA:
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INGENIERA CIVIL 1. RED DE ALCANTARILLADO: TIPO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO: A. Sistema Independiente.- Es la canalizacin tanto de aguas negras como de aguas blancas en forma independiente. B. Sistema Combinado.- Evacuacin de aguas negras y aguas de lluvia en forma conjunta, es aconsejable en zonas donde existe gran cantidad de personas y no existe espacio para establecer redes independientes. C. Sistema Separativo.- Es la evacuacin de aguas de lluvia y aguas negras en un mismo conducto, pero en forma independiente. Se recomienda cuando la ciudad es grande. UNIDADES (COMPONENTES): Tuberas. Tuberas colectoras, se consideran las siguientes: Principales (troncales), Secundarias y domiciliarias. o Tuberas Colectoras secundarias, que son de dimetro pequeo y reciben los afluentes de los colectores domiciliarios. o Tuberas colectoras domiciliarias, se encargan de conducir las aguas residuales de los edificios hasta la red de alcantarillado. o Tuberas Colectoras Principales, son de mayor dimetro y cuya funcin es recibir las afluentes de varios colectores de alcantarillado, conducindolos a un interceptor o receptor. o Tuberas Emisoras, conducto final de un sistema de alcantarillado sanitario, destinado al alojamiento de los afluentes de la red hasta el lugar de descarga, sin recibir contribuciones en su curso. EQUIPO COMPLEMENTARIO: Buzones de Inspeccin: Son dispositivos de inspeccin situados en puntos obligatorios de la tubera y obras de alcantarillado. ESPECIFICACIONES TCNICAS: 1. Generalidades: Las edificaciones situadas donde exista un colector pblico de desage, debern tener obligatoriamente conectadas sus instalaciones domiciliarias de desage a la ABASTECIMIENTOS DE AGUA Y ALCANTARILLADO Pgina 2
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INGENIERA CIVIL red pblica se realizar mediante la caja de registro o buzn de dimensiones y de profundidad apropiadas, de acuerdo a lo especificado en el R.N.C. En un sistema de desage se prohbe que las tuberas crucen por el interior de reservorio de agua potable, ni sobre el techo (LOSA) de cobertura de los mismos. Los desages provenientes de locales industriales y otros, cuyas caractersticas fsicas y qumicas difieren de las del tipo domstico. 2. Red de Coleccin: Los colectores se colocarn en alineamientos rectos. Cuando un colector enterrado cruce una tubera de agua deber pasar por debajo de ella y la distancia vertical entre la parte inferior de la tubera de agua y la clave del colector, no ser menor de 0.10 m. Los empalmes de los colectores entre colectores y los ramales de desage, se harn a un ngulo no mayor de 45, salvo que se hagan en un buzn o caja de registro. Al calcular el dimetro de los conductos de desage se tendr en cuanta lo siguiente: o El dimetro mnimo que reciba la descarga de un inodoro ser 10 mm (4) o El dimetro de la montante no podr ser menor que el de cualquier de los orificios de salida de los aparatos que en l descarguen. o El dimetro de un conducto horizontal de desage no podr ser menor que el de cualquiera de los orificios de salida de los aparatos que en l descarguen. Todo punto de contacto entre el sistema de desage y los ambientes (punto de coleccin abierto) deber estar protegido por un sello de agua con una altura no inferior a 0.05 m. Ni mayor de 0.10m, contenido en un dispositivo apropiado (trampa o sifn). Se colocarn registros en todos los sitios indicados a continuacin: o Al comienzo de cada ramal horizontal de desage o colector. o Cada 15 m, en los conductos horizontales de desage. ABASTECIMIENTOS DE AGUA Y ALCANTARILLADO Pgina 3
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INGENIERA CIVIL o Al pie de cada montante, salvo cuando ella descargue a una caja de registro o buzn distante no ms de 10 m. o Cada dos cambios de direccin en los conductos horizontales. o En la parte superior de cada ramal de las trampas U. Cuando las aguas servidas contengan grasas, aceites, material inflamable, arena, tierra, yeso u otros slidos y lquidos objetables que pudieran afectar el buen funcionamiento del sistema de evacuacin del edificio o del sistema pblico, ser necesario la instalacin de interceptores, o separadores. DISEO HIDRULICO Aclaracin: En los tramos inciales no se consigue la velocidad mnima por lo que el R.N.C. especifica que los primeros 300 m. De la Lnea de alcantarillado deber disearse con 1% (mn). DISEO: Para el diseo se Toma en cuenta la Frmula de Manning: CONDICIONES GENERALES PARA EL DISEO DE LA RED: Para lograr un buen diseo del sistema se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones: Caudal de Aguas Domsticas: Aguas residuales domsticas segn el R.N.C. se considera que el 80% de dicho Caudal consumido, ingresa al sistema de alcantarillado. Caudal por Infiltracin: Caudal Infiltrado por Colectores: Se considera 20 000 lts/da/Km. ABASTECIMIENTOS DE AGUA Y ALCANTARILLADO Pgina 4 V = 1 n R S2/ 3 1/ 2 Q = 0.8(Q )D max.hor
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INGENIERA CIVIL Por Buzones: QB = 0.044 lts/seg/buzn PROCEDIMIENTO EMPLEADO: En el presente trabajo se ha elaborado la red de flujo y se ha realizado el clculo de diseo y chequeo de toda la ciudad, con el objetivo de no tener errores en las profundidades de los buzones por la interseccin de las calles. Para tal efecto se ha seguido el siguiente procedimiento: Se ha tratado la red de flujo del sistema de alcantarillado de toda la ciudad asignndole una numeracin a los buzones e indicando el sentido de flujo con cada tramo de tubera. Se ha procedido a determinar las longitudes de cada tramo de tubera y se cont el nmero de buzones por tramo. Elaborando el CUADRO DE DISEO DE DIAMETROS Y PROFUNDIDADES se determin inicialmente las cotas de terreno de cada buzn por interpolacin lineal, las que se considerarn como las cotas de tapa de buzn por no haber ninguna informacin adicional. Procedindose luego a calcular las pendientes topogrficas haciendo uso de las longitudes de cada tramo entre cada buzn. Se calcul las pendientes permisibles por topografa y profundidad de cada buzn, de la siguiente manera: Si consideramos una profundidad mnima de buzn de 1.50m se cumplir la profundidad mnima que requiere la tubera, en tal sentido las profundidades de buzn sern de 1.20m a 3.00m. Apreciamos las posiciones que podra tomar la tubera en el caso ms crtico, obtenindose de ello la pendiente mxima y mnima de la tubera por no tener problemas con profundidad de buzones. - Sterr. : Pendiente topogrfica (%). - L : Longitud del tramo (m.). Como es evidente, en la medida que las pendientes topogrficas cumplan los criterios de velocidad, no habr problema de profundidad de buzones, por lo que slo se utilizarn estas pendientes mximas y mnimas si las topogrficas no satisfacen las ABASTECIMIENTOS DE AGUA Y ALCANTARILLADO Pgina 5
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA INGENIERA CIVIL velocidades permisibles. Si la pendiente que cumple las velocidades permisibles est fuera de este intervalo, indicar que se necesita un buzn intermedio. Utilizando la frmula antes indicada se determin el dimetro calculado para el 75%, utilizando inicialmente como pendiente elegida la pendiente topogrfica. Se eligi el dimetro comercial, de acuerdo al dimetro calculado, teniendo en cuenta que el mnimo es de 6 para zonas urbanas de la sierra. Se procedi a realizar el chequeo de la velocidad real, para el efecto se calcul la velocidad a tubo lleno VLL y caudal a tubo lleno QLL, haciendo uso de las siguientes frmulas: VLL = [ Rh 2/3 * S1/2 ]/n Donde Rh = D/4. QLL = [ Rh 2/3 * S1/2 * A ]/n Donde A = Area = *D2 /4. V = (0.3017 * D)2/3 * S1/2 /n Q = 28.423*D8/3 * S1/2 Luego se determin la relacin QD/QLL con los datos antes calculados y entrando con este valor al CUADRO DE LOS ELEMENTOS PROPORCIONALES se obtuvo la relacin VD/VLL. Para la obtencin de la velocidad real se multiplica el valor obtenido del cuadro por VLL La velocidad es aceptable si s