diseño y cálculo para red de abastecimiento de agua proveniente

Facultad de Ingeniería

Departamento de Ingeniería Mecánica

Diseño y Cálculo para Red de Abastecimiento de

Agua Proveniente de un Lago y Remoción de

Aguas Residuales de Comunidad Suburbana.

Seminario de Título presentado en

conformidad a los requisitos para

obtener el título de Ingeniero de

Ejecución en Mecánica.

Profesor Guía:

Sr. Vicente Pita Vives

Ignacio Javier Barra Reyes

Concepción, 2013

Universidad del Bío-Bío. Red de Bibliotecas - Chile

DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS

Este Seminario de Título está dedicado a mi familia en su totalidad, por

todo el aliento y cariño que me han entregado de su parte.

A mis padres, por su apoyo incondicional, por ser el pilar fundamental de

todo lo que soy, por entregarme el ejemplo para ser siempre una mejor persona y

por todo el amor que me han entregado.

A mi familia, a mis hermanos, tíos, primos, etc. Porque con su amor,

hermandad, convivencia y ejemplo han sido parte fundamental para mi formación

personal, animándome constantemente para salir adelante.

El agradecimiento de mi Seminario es para todos aquellos que me

ayudaron a llevarlo a cabo y en mi formación académica. A mi tía Ivet y su familia,

por sus consejos y su apoyo en todo momento. A los conocimientos y

experiencias entregado por mi tío Julio. A ese profesor que me hizo trabajar más

de la cuenta y a todos mis compañeros de carrera que me prestaron su ayuda y

solidarizaron desinteresadamente para poder ser un mejor profesional.

Mil palabras no bastan para agradecerles su comprensión, apoyo y buenos

consejos. A cada uno de ellos espero no defraudarlos.


i

CONTENIDOS

Pág.

CONTENIDOS ........................................................................................................ i

NOMENCLATURA .................................................................................................iv

SIMBOLOGÍA ........................................................................................................ v

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ......................................................................... 1

CAPÍTULO II: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................... 2

2.1 ORIGEN DEL PROYECTO ........................................................................ 2

2.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO ................................................................. 2

2.2.1 Objetivo General ................................................................................. 2

2.2.2 Objetivos Específicos ......................................................................... 2

2.3 CONDICIONES INICIALES ....................................................................... 3

2.3.1 Necesidades Reales ........................................................................... 3

2.4 DEFINICIÓN DE CRITERIOS .................................................................... 3

2.4.1 Criterio de Análisis y Cálculos ............................................................ 4

2.4.2 Criterio Comercial ............................................................................... 4

CAPÍTULO III: DISEÑO DE LA RED ................................................................... 7

3.1 CÁLCULOS DE DISEÑO ........................................................................... 7

3.1.1 Consumo ............................................................................................ 9

3.1.2 Velocidades ........................................................................................ 9

3.1.3 Presión ............................................................................................... 9

3.2 PRIMER CIRCUITO ................................................................................. 10

3.2.1 Cálculo de Caudal Máximo Probable .................................................10

3.2.2 Cálculo de la Presión Primer Circuito ................................................14


ii

3.2.2.a) Determinación del Tamaño de Cañería de Cobre y Perdida

Regular. ......................................................................................................15

3.2.2.b) Determinación del Tamaño de Cañería de PVC y Perdida Regular

del Primer Circuito ......................................................................................20

3.2.2.c) Determinación de la Pérdida Singular en Cañerías de Cobre y PVC

del Primer Circuito. .....................................................................................23

3.3 SEGUNDO CIRCUITO ............................................................................. 26

3.3.1 Caudal ...............................................................................................27

3.3.2 Cálculo de la Presión Segundo Circuito ............................................27

3.3.2.a) Pérdidas de carga en cañería de PVC Para Segundo Circuito .....27

3.3.2.b) Determinación de la Pérdida Singular en Cañerías de PVC del

Segundo Circuito. .......................................................................................29

CAPÍTULO IV: SELECCIÓN DE EQUIPOS ........................................................31

4.1 ELECCIÓN DE LA BOMBA PARA EL PRIMER CIRCUITO .................. 31

4.1.1 Cálculo de Potencia de la Bomba Primer Circuito .............................35

4.1.2 Eficiencia Mecánica de la Bomba Primer Circuito .............................36

4.2 SISTEMA HIDRONEUMÁTICO PARA EL PRIMER CIRCUITO ............. 37

4.2.1 Presión de Operación del Sistema Hidroneumático ..........................37

4.2.2 Volumen de Regulación .....................................................................38

4.2.3 Elección de Tanque Hidroneumático .................................................40

4.3 ELECCIÓN DE LA BOMBA PARA EL SEGUNDO CIRCUITO ............. 41

4.3.1 Cálculo de Potencia de la Bomba Segundo Circuito .........................45

4.3.2 Eficiencia Mecánica de la Bomba del Segundo Circuito ....................45

4.4 CLORADOR DE AGUA ........................................................................... 46

4.5 FLOTADOR ELÉCTRICO PARA ESTANQUE DE AGUA ...................... 48

CAPÍTULO V: REMOCIÓN DE AGUAS RESIDUALES.....................................49

5.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 49

5.2 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, MEDIANTE TECNOLOGIA

NO CONVENCIONAL. ...................................................................................... 49

5.2.1 Partes y Elementos Para el Tratamiento de Aguas ...........................51


iii

5.2.1.a) Cámara Desgrasadora ..................................................................51

5.2.1.b) Cámara de Inspección ...................................................................51

5.2.1.c) Fosa Séptica ..................................................................................52

5.2.1.d) Ventilación .....................................................................................57

5.2.1.f) Tubería de Drenaje .........................................................................58

5.2.1.g) Terreno de Infiltración ....................................................................60

5.3 DISEÑO DE LA RED DE REMOCIÓN DE AGUAS RESIDUALES ......... 62

CAPÍTULO VI: ESTUDIO DE COSTOS ..............................................................68

6.1 COSTO DE MATERIALES ...................................................................... 68

6.2 MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA ...................................................... 70

6.2.1 Costo de Mano de Obra ....................................................................70

6.2.2. Consumo de Combustible .................................................................71

6.2.3 Costo de Herramientas ......................................................................72

6.2.4 Costo Suministro Eléctrico .................................................................73

6.2.5 Costo Adicionales ..............................................................................75

CONCLUSIÓNES .................................................................................................77

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................79


iv

NOMENCLATURA

A : Área [m2]

D : Diámetro [m]

Dagua : Dotación de Aguas Servidas [L/hab/día]

Efmec : Eficiencia Mecánica de la Bomba [%]

f : Factor de Fricción

g : Aceleración de Gravedad [m/s2]

HP : Altura Manométrica [m.c.a.]

L : Largo [m]

Lf : Contribución de Lodos frescos

N : Número de Habitantes Servidos (65 personas)

P : Presión [Bar]

Pbom : Potencia de la Bomba [kW]

Q1 : Caudal del Primer Circuito [m3/h]

Q2 : Caudal del Segundo Circuito [m3/h]

Qf : Caudal Afluente, de Fosa Séptica [L/día]

T : Periodo de Retención

V : Velocidad [m/s]

VF : Volumen de Fosa Séptica a Construir [L]

VFOSA : Volumen Total de la Fosa [L]


v

Vr : Volumen de Regulación [L]

VOLtanque : Volumen Estanque Hidroneumático [L]

Z : Diferencia de Altura [m]

SIMBOLOGÍA

: Baños

: Bomba

: Cabaña / Casa

: Cabaña / Baño. Vista Superior

: Cámara Desgrasadora

: Cámara Distribuidora

: Cámara de Inspección

: Codo Radio Grande 90°

: Ducto de Ventilación

: Estanque Acumulador de Agua

: Manómetro Bourdon


vi

: Reducción

: Tanque Hidroneumático

: Tee

: Unión Universal

: Válvula Check (Retención)

: Válvula de Bola

: Válvula de Globo


1

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

El abastecimiento de agua potable y la remoción de aguas residuales es un

sistema de obras de ingeniería, conectadas que permite llevar el agua potable y

evacuar las aguas negras, hasta y desde las viviendas de una ciudad, pueblo o

área rural relativamente densa.

Sin ir más lejos, el sector chileno de agua y saneamiento se distingue

porque la mayoría de las empresas de abastecimiento urbano son de propiedad

privada. Uno de sus puntos débiles son las pérdidas relativamente altas de agua,

sin embargo, ello no se reconoce totalmente en las tarifas, puesto que se

determinan con base a una empresa modelo.

A raíz de lo anterior, se ha pensado en suministrar agua a una comunidad

suburbana a construir, junto a un lago, además de evacuar las aguas residuales.

Esta comunidad se encuentra a más de 500 metros de la red de alcantarillado y

suministro eléctrico. Por lo que se desea aprovechar el agua del lago para

consumo y uso doméstico. Actualmente en el lugar cuentan con un estanque en

altura, un baño común y una fosa séptica, aprovechando el agua del lago para el

uso doméstico de estos.

Para lograr el suministro, es necesario diseñar una red de abastecimiento

de agua. Utilizando un sistema hidroneumático para garantizar una presión

estable. También se pretende lograr potabilizar el agua mediante un filtro y un

clorador, para que no sea solo de uso doméstico, sino también para consumo

humano.

Para completar el sistema, se pretende diseñar una red de remoción de

aguas residuales, provenientes del conjunto habitacional, con el fin de tratar estas

aguas y depurarlas. Para lograr el saneamiento del ambiente.

Finalmente, calcular el costo que tendría implementar estos sistemas en el

lugar que se desea construir.


2

CAPÍTULO II: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1 ORIGEN DEL PROYECTO

Tras la necesidad de construir un conjunto habitacional a orillas del lago

“Lanalhue”, 8ª Región del Bío-Bío. Surge el problema del suministro de agua,

dado que el sector se encuentra a más de 500 metros de la red de alcantarillado y

el tendido eléctrico. Deseando satisfacer las necesidades domésticas de

alimentación de agua no potable con una red proveniente del mismo lago.

Además de diseñar una red para la evacuación de aguas residuales provenientes

de las casas. El conjunto habitacional que será construido, considera 7 cabañas,

para un máximo de 65 personas de capacidad.

2.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO

2.2.1 Objetivo General

Diseñar, calcular y evaluar la factibilidad técnica y económica para una red

de abastecimiento de agua, para uso doméstico, proveniente de un lago y la

remoción de aguas residuales, para una comunidad suburbana.

2.2.2 Objetivos Específicos

Diseñar y/o seleccionar las máquinas y los equipos necesarios para

un funcionamiento eficáz y eficiente del sistema propuesto.

Determinar el costo de implementación de dicho sistema.


3

2.3 CONDICIONES INICIALES

El sitio en el cual será construido el conjunto habitacional es de 2.500 m2.

En el día de hoy, se cuenta con una red de suministro de agua, la que está

situada a una distancia de 20 metros de la orilla del lago y una altura aprox. de 6,5

metros del nivel del agua, mostrado en la Figura n° 2.1. Esta red de suministro

contempla 2 baños, un estanque de 2.500 litros y una fosa séptica, ilustrados en

la Figura n° 2.2 y en la Figura n°2.3 se muestra el circuito del estanque hasta los

baños. El agua al estanque es impulsada por una pequeña bomba conectada a

generador eléctrico, el cual se hace funcionar cuando el estanque tiene un nivel

bajo de agua, hasta llenarlo.

2.3.1 Necesidades Reales

Las necesidades reales corresponden primordialmente al caudal

(consumo) y presión (carga) requerida por el sistema, correspondiente a

las casas a construir y la cantidad de personas.

2.4 DEFINICIÓN DE CRITERIOS

Para el buen desarrollo de los cálculos que conlleva el diseño de la red de

abastecimiento, se utilizaran dos criterios.


4

2.4.1 Criterio de Análisis y Cálculos

Mediante el uso apropiado de fórmulas derivadas de la mecánica de fluidos

clásica, se hará el diseño de las redes de aguas y se obtendrán las

magnitudes y características de los componentes necesarios.

2.4.2 Criterio Comercial

Puesto que no existen elementos o materiales de todas las dimensiones o

magnitudes calculadas, la selección de componentes se aproximará a los

valores comerciales disponibles.

Figura n° 2.1 Esquema Lago-Estanque


5

Figura n° 2.2 Baños, Estanque y Fosa séptica existente


6

Figura n° 2.3 Circuito de abastecimiento existente

Diá

me

tro

No

min

al

D1-2

= 3

2 m

m

D=

25

mm

(re

sto

de

l circu

ito

)


7

CAPÍTULO III: DISEÑO DE LA RED

En el capítulo anterior, se planteó las distintas estructuras ya existentes

(estanque, baños), además del circuito que abastece el baño. Esto ayudará para

el diseño de la red de abastecimiento de agua a los distintos puntos de consumo.

3.1 CÁLCULOS DE DISEÑO

En primer lugar, se definen 2 circuitos conectados al estanque de acopio de

agua. El primer circuito se instalará desde el estanque, hasta las cabañas o

puntos de consumo, el que constará de una bomba para poder impulsar el agua y

un sistema hidroneumático para asegurar una presión de agua favorable. El

segundo circuito es el que va desde el lago hasta dicho estanque, el cual tendrá

una bomba para impulsar el agua hasta el estanque. Los dos circuitos en conjunto

se ilustran el la Figura N° 3.1, para tener una idea más clara de cómo será el

sistema de abastecimiento.

Para poder definir las dimensiones de las cañerías por donde se

transportará el agua, que abastecerá las viviendas, es necesario primero que

todo, saber cuál será el consumo (caudal) y presión (carga) requerida por el

sistema.


8

Figura N° 3.1 Primer y Segundo Circuito Para Abastecimiento de Agua

Prim

er

Circuito

Se

gu

nd

o C

ircu

ito


9

3.1.1 Consumo

En este caso, se utilizará las normas de la Superintendencia de Servicios

Sanitarios (SISS), las que determinan un caudal instantáneo posible de acuerdo al

número de artefactos instalados en la vivienda y por medio de la utilización de una

tabla de simultaneidad (Tabla Nº 3.2) se obtiene el caudal máximo probable.

Para el último artefacto, el caudal máximo probable se debe considerar

igual al caudal instalado.

3.1.2 Velocidades

Las velocidades del agua en las tuberías no deben exceder de 2,5 m/s en

las tuberías exteriores y de distribución principal y 2,0 m/s en las tuberías de red

interior.

3.1.3 Presión

Para el caso de una alimentación desde la red pública, la presión de salida

en el artefacto más desfavorable, debe ser al menos de 0,392 bar (4 m.c.a.).

Si la alimentación es mediante elevación mecánica, el artefacto más

desfavorable debe tener en el diseño una presión mínima de 0,686 bar (7 m.c.a.).

En este caso no debe superar la máxima presión aceptada por cualquier artefacto

ni exceder 4,90 bar (50 m.c.a.).

Para este caso, se utilizará una presión de 1,5 bar (15 m.c.a.)


10

3.2 PRIMER CIRCUITO

Ya mencionado anteriormente, el primer circuito de la red se encontrará

situado entre el estanque (ubicado a 5,70 m de altura) y los puntos de consumo

(cabañas y baños).

Primeramente se debe determinar el caudal y presión que se necesita

suministrar y que deberá soportar el circuito.

3.2.1 Cálculo de Caudal Máximo Probable

Para determinar el caudal a suministrar, se debe tener en cuenta que los

artefactos no estarán todos abiertos en simultaneidad, por lo que el caudal real es

muy inferior al instalado y se le conoce como Caudal Máximo Probable.

Se debe sumar el caudal de todos los artefactos que tienen las 7 casas.

Para ello se utiliza la Tabla Nº 3.1. El caudal determinado para cada artefacto se

denomina caudal instantáneo posible. Realizando una sumatoria de todos los

valores obtenidos de los artefactos presentes, y se lleva a la columna A de la

Tabla nº 3.2. Para obtener a su consecuente en la columna B de la misma tabla, y

así obtener el Caudal Máximo Probable.

Caudal instantáneo posible: también conocido como “Caudal Instalado”,

obtenido por los valores de consumo de la Tabla Nº 3.1. Es la base para

obtener el caudal máximo probable

Caudal real: Se conoce como “Caudal Máximo Probable”, obtenido de la

Tabla Nº 3.2. Bajo la premisa de que no todos los artefactos están

funcionando simultáneamente.


11

Desarrollo:

[ ⁄ ]

[ ⁄ ]

( ) [ ⁄ ]

[ ⁄ ]

[ ⁄ ]

( ) [ ⁄ ]


12

Tabla Nº 3.1. Caudal Mínimo Instalado en Artefactos Sanitarios.

Fuente NCh 2485 of 2000

Tipo de artefacto

Gasto (L/min)

Agua fría Agua caliente

Inodoro corriente 10

Inodoro con válvula automática Especificaciones del fabricante

Baño lluvia 10 10

Tina 15 15

Lavatorio 8 8

Bidet 6 6

Urinario corriente 6

Urinario con válvula automática Especificaciones del fabricante

Lavaplatos 12 12

Lavadero 15 15

Lava copas 12 12

Bebedero 5

Salivera dentista 5

Llave de riego, 13 mm 20

Llave de riego, 19 mm 50

Urinario con cañería perforada por metro 10

Ducha con cañería perforada por metro 40

Máquina de lavar vajillas 15 15

Máquina de lavar ropa 15 15


13

Tabla Nº 3.2. Tabla de Relación Entre el Caudal Instantáneo Posible (A) y el

Caudal Máximo Probable (B). Fuente Flygt Chile S.A.

A B

10 8.5

20 14

30 18

40 22

50 26

60 29

70 32.5

80 36

90 39

100 42

120 47

140 52

160 57

180 62

200 67

220 72

240 76

A B

260 80

280 84

300 88

350 96.5

400 105

450 113.5

500 122

550 130.5

600 139

650 147.5

700 156

750 164.5

800 173

850 181.5

900 190

950 198.5

1000 206

A B

1200 235

1400 260

1600 285

1800 310

2000 335

2200 355

2400 375

2600 395

2800 415

3000 435

3500 485

4000 530

4500 575

5000 630

5500 670

6000 710

6500 750

A B

7000 790

7500 830

8000 870

8500 910

9000 945

9500 990

10000 1020

12000 1150

14000 1280

16000 1400

18000 1500

20000 1600

22000 1775

24000 1875

26000 1975

30000 2175

35000 2430


14

El caudal máximo probable (columna B) se obtiene a partir del caudal

instantáneo posible ya conocido (columna A) de la siguiente tabla:

Por lo tanto:

[ ⁄ ]

[ ⁄ ]

[ ] [ ] [ ]

3.2.2 Cálculo de la Presión Primer Circuito

Para calcular la presión de bombeo se debe realizar un balance de energía,

en el que se incluyen todas las diferencias de alturas, pérdidas de cargas y

presión útil. Para conseguir esto se recurre a la ecuación de Bernoulli, que está

definida de la siguiente manera:

(

) (

) (Ecuación 3.1)

Dónde: 1 corresponde al punto de entrada (centro de abastecimiento)

situado en un estanque de acopio, cuya presión en ese punto corresponde a la

atmosférica, y 2 pertenece a la salida (centro de consumo), a nivel de las duchas.

Luego haciendo los correspondientes arreglos se obtiene la carga de la bomba,

que a su vez es la carga del circuito.

( ) (

) (

)


15

Para realizar el cálculo de la presión a bombear se deben calcular todas las

pérdidas de carga (pérdidas de presión en la tubería), tanto en los accesorios

como en la tubería misma. Además de las diferencias de altura que existen entre

el punto de abastecimiento y de consumo. Para ello, se ha creado una red

tentativa que abastecerá cada una de las casa, ilustrada en la Figura n°3.3.

Este primer circuito consta con tramos de distinto diámetro nominal, y de

distinto material (cobre y PVC), con el fin que los puntos de consumo más alejados

tengan una presión tan favorable como en los primeros. De esta manera se

asegurará una presión homogénea en todo el circuito.

3.2.2.a) Determinación del Tamaño de Cañería de Cobre y Perdida

Regular.

Determinación del tamaño de las líneas de transporte de agua (pérdidas

fricciónales). Para el dimensionamiento conviene recurrir a un criterio de

velocidad. Se recomiendan velocidades entre 1,5 a 3,0 [m/s]. Para este caso

tomaremos una velocidad de 2,0 [m/s]

Se utilizará tubería de cobre para el tramo donde va montada la bomba, con

las respectivas válvulas. Este tramo mide aprox. 3 metros. Se muestra ilustrado en

la figura n° 3.2

Figura N° 3.2 Circuito Donde Va Montada la Bomba


16

Figura N° 3.3 Esquema de Circuito Tentativo


17

Ecuación de continuidad

(Ecuación 3.2)

La velocidad tomada es 2 [m/s]

Luego con la Ecuación 3.2 se tendrá las áreas.

[ ]

(Ecuación 3.3)

A su vez con la ecuación 3.3 se obtendrá los diámetros.

√

√

( )

[ ] [ ]

Para la tubería de cobre, se determinó un diámetro interior de 38,8 [mm],

por lo que se selecciona una cañería de Cobre tipo “M” de 1 ½” (40 mm)

( )

[ ]

[ ]

También se determinó una velocidad del fluido de 1,85 [m/s], dentro de la

cañería de cobre de 40 [mm].


18

Se sabe que f es función de Re y D

e pero en esta situación se tienen

tubo liso de cobre f ( Re )

v

DV Re (Ecuación 3.4)

Al observar el resultado obtenido para Re, se puede afirmar que tienen un

régimen turbulento el fluido dentro de la cañería de cobre.

Ahora con la obtención del número de Reynolds, se conduce al Diagrama

de Moody Figura N°3.4 de donde se obtendrá el factor de fricción:

Con el factor de fricción determinado, se utiliza la ecuación fundamental de

Darcy-Weisbach [1], para obtener las pérdidas en la cañería de cobre.

( )

(Ecuación 3.5)

( ) ( )

[ ]

[1] La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada en hidráulica. Permite el

cálculo de la pérdida de carga debido a la fricción dentro de una tubería. La ecuación fue inicialmente

una variante de la ecuación de Prony, desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue refinada

por Julius Weisbach, de Sajonia, hasta la forma en que se conoce actualmente. Fuente: Wikipedia


19

Figura N°3.4 Diagrama de Moody


20

3.2.2.b) Determinación del Tamaño de Cañería de PVC y Pérdida

Regular del Primer Circuito

Dado que el caudal no es el mismo para todos los tramos, ya que se divide

para abastecer los puntos de consumo, se emplea la tabla N° 3.2 para determinar

el caudal en cada tramo. El caudal de cada cañería estará determinado por la

cantidad de artefactos que alimentará y se estimará un valor de caudal máximo

probable. En la Figura N° 3.5, se ilustra los tramos con su respectivo caudal y

dimensionamiento de cañerías.

En la Tabla N° 3.4 permite definir los diámetros y pérdidas de carga

correspondiente a cañería de PVC C10, según el caudal a transportar. Por lo que

se definen los diámetros para cada cañería. Para un caudal igual a 140 [L/min] se

recomienda un diámetro de 50 [mm], el cual tendrá el primer tramo del circuito

(PVC.1). El tramo intermedio (PVC.2), con un caudal de 105 [L/min] se utilizará un

diámetro de 32 [mm] y en los tramos finales, de 36 [L/min] de caudal, se utilizará

un diámetro de 25 [mm]. Todos ellos se empleará cañerías de PVC Hidráulico

C10.

La tabla N° 3.4 también muestra la velocidad y la pérdida de carga que

tendría la tubería para cierto caudal, para el caso de las cañerías definidas se

resumen en la Tabla N°3.3, con la perdida regular para cada tramo de cañería:

Tabla N° 3.3 Pérdidas de Carga en Tramos de PVC del Primer Circuito

CAUDAL

[L/min]

VELOCIDAD

[m/s]

PERIDA DE

CARGA

LARGO

[m]

PERDIDA

REGULAR [m]

PVC.1 140 1,45 0,05 66 3,30

PVC.2 100 - 60 2,63 – 1,58 0,24 – 0.09 21,5 3,15

PVC.3 40 1,75 0,16 12,1 1,94

[ ]


21

Figura N° 3.5 Caudales Y Cañerías del Primer Circuito

Tra

mo

In

icia

l, P

VC

.1 (

50

mm

)

T

ram

o In

term

ed

io, P

VC

.2 (

32

mm

)

T

ram

o F

ina

l, P

VC

.3 (

25

mm

)


22

Tabla Nº 3.4 Tabla de Selección de Diámetros de Cañería de PVC y Pérdidas de

Carga


23

3.2.2.c) Determinación de la Pérdida Singular en Cañerías de Cobre

y PVC del Primer Circuito.

Para el cálculo de las pérdidas singulares, se utiliza la Ecuación 3.6, donde

se necesita los coeficientes “K” para determinar el valor de la pérdida singular,

expuestos en la tabla N° 3.5

Singularidades:

Conducto Cobre

1 Reducción = 1,0

1 Ensanchamiento = 0,3

1 Válvula Check = 2,0

2 Válvula Esférica = 10 * 2

2 Uniones Universal = 0,4 * 2

1 Tee Paso Directo = 0,1

Conducto PVC.1

5 Codos 90° Radio Grande = 0,6 * 5

1 Tee Cambio de Dirección = 1,8

2 Reducciones = 1,0 * 2

Conducto PVC.2

1 Reducción = 1,0

4 Tee Paso Directo = 0,1 * 4

Conducto PVC.3

1 Reducción = 1,0



24

∑

( )

(Ecuación 3.6)

[( ) ( )]( )

( ) ( )

[ ]

[( ) ( )]( )

( ) ( )

[ ]

[( ) ]( )

( ) ( )

[ ]

[( ) ]( )

( ) ( )

[ ]

Al sumar las pérdidas tanto regulares como singulares, tenemos:

[ ]


25

Con las pérdidas calculadas, regulares (6,44 m) como singulares (8,64 m),

en las cañerías, las diferencias de altura, velocidades y presiones, se puede

determinar mediante la ecuación 3.1, ecuación de Bernoulli la carga de la bomba.

( ) (

) (

)

( ) (

) (

) ( )

[ ]

La velocidad de 1,63 [m/s] es un promedio estimado de las velocidades de

las 4 cañerías; cobre, PVC1, PVC2 y PVC3.


26

Tabla N° 3.5 Coeficiente “K” para pérdidas singulares

3.3 SEGUNDO CIRCUITO

Una vez determinado el primer circuito de la red, podemos diseñar el

segundo. Dado que es necesario saber el caudal que se debe suministrar para el

primer circuito, con el fin de que el segundo circuito sea capaz de abastecer las

necesidades del primero (caudal). Además, se propone que sea completamente

de tubos de PVC C10.


27

3.3.1 Caudal

Tomando como referencia el caudal del primer circuito, se debe elegir uno

que sea relativamente mayor para el diseño del segundo circuito.

Dado que:

[ ] [ ] [ ]

El caudal para el segundo circuito será:

[ ] [ ] [ ]

3.3.2 Cálculo de la Presión Segundo Circuito

Para calcular la presión de bombeo que necesitará el segundo circuito, se

utilizará el “Método Analítico”, utilizado para la determinación del primer circuito.

Para tener una idea más clara de cómo será el circuito, se ilustra en la

figura N° 3.6 un circuito tentativo para el tramo que va desde el lago hasta el

estanque.

La velocidad del agua dentro de la tubería deberá ser de 2,0 [m/s]

3.3.2.a) Pérdidas de carga en cañería de PVC Para Segundo Circuito

De igual forma que se hizo en el primer circuito, las pérdidas de

carga para cañerías de PVC se determinan mediante la Tabla N°3.4, que permite

definir los diámetros y pérdida de carga según el caudal a transportar. Para un

caudal de 160[L/min] se recomienda un diámetro de 50 [mm].


28

Figura N° 3.6 Segundo Circuito. Tramo Entre Lago y Estanque


29

Se Selecciona una cañería de PVC Hidráulico C10 de diámetro nominal de

50 [mm]. Si entramos a la Tabla N° 3.4, con caudal de 160 [L/min] y diámetro

50[mm], tenemos una pérdida de carga unitaria por cada metro lineal de 0,06 [m],

y velocidad del agua de 1,66[m/s].

Tabla N° 3.6 Perdida de Carga en PVC del Segundo Circuito

CAUDAL

[L/min]

VELOCIDAD

[m/s]

PERDIDA

REGULAR

LARGO PERDIDA

DE CARGA

PVC.4 160 1,66 0,06 48,1 2,89

3.3.2.b) Determinación de la Pérdida Singular en Cañerías de PVC

del Segundo Circuito.

Para el cálculo de las pérdidas singulares, se utiliza la Ecuación 3.6, donde

se necesita los coeficientes “K” para determinar el valor de la pérdida singular,

expuestos en la tabla N° 3.5

Singularidades:


1 Codo 30° Radio Grande = 0,35

1 Reducción = 1,0

1 Ensanchamiento = 0,3

1 Válvula Check = 2,0

1 Válvula de Pie = 2,5


30

∑

( )

(Ecuación 3.6)

[( ) ] ( )

( ) ( )

[ ]

Con las pérdidas calculadas, regulares como singulares, las diferencias de

altura, velocidad y presiones, se puede determinar mediante la Ecuación N° 3.1,

ecuación de Bernoulli, la carga de la bomba que irá montada en el segundo

circuito.

( ) (

) (

)

( ) (

) ( )

[ ]

Para el segundo circuito se selecciona una cañería de PVC C10, con

diámetro nominal de 50 [mm], en donde el agua a transportar tendrá una velocidad

de 1,66 [m/s]. Además, se determinó una altura manométrica de 19[m] aprox. para

la bomba que se montara en el circuito para impulsar el agua.


31

CAPÍTULO IV: SELECCIÓN DE EQUIPOS

En este capítulo se abordara la selección de cada equipo necesario para el

funcionamiento de la red de abastecimiento. Tales como bombas, tanque

hidroneumático, clorador, etc. Con el fin de poder determinar el equipo que

satisface de mejor manera las necesidades de la red.

4.1 ELECCIÓN DE LA BOMBA PARA EL PRIMER CIRCUITO

Preferentemente las bombas a emplearse en sistemas de elevación de

agua son del tipo “Monoblock” o acoplamiento directo de bomba y motor, con

rodete cerrado y sello mecánico. Para el caso de equipos, cuya presión no exceda

los 58 [m.c.a.] y que por lo tanto empleen una sola red de distribución, el tipo de

bomba más adecuada será la de un rodete o unicelular.

Para poder seleccionar la bomba impulsora adecuada, es necesario

determinar 4 elementos importantes; Tipo de líquido a bombear, Caudal requerido,

Presión/Altura requerida y Clase y tipo de bomba.

Tipo de Líquido a bombear

El sistema de abastecimiento diseñado, pretende suplir necesidades

domésticas. El fluido a suministrar es agua limpia, sin sólidos en suspensión,

desde un depósito, por lo que es recomendado utilizar una bomba de tipo

centrifuga de rodete.


32

Caudal Requerido

Mediante los cálculos efectuados en el subcapítulo 3.3, se determinó el

caudal necesario que se deberá suministrar a la red, el cual es:

[ ] [ ] [ ]

Presión/Altura requerida

En el subcapítulo anterior, 3.3, se determinó la altura manométrica, que se

debería suministrar al sistema. Tomando este valor, se selecciona un valor de

presión o altura.

[ ] [ ]

Clase y Tipo de Bomba

Para la red diseñada, la bomba a seleccionar deberá entregar el caudal (Q),

a la presión (Hm) requerida, determinados anteriormente.

Dado el tipo de fluido (agua sin sólidos), y los requerimientos de presión y

caudal, el tipo de bomba más adecuada sería de tipo centrífuga de flujo radial

Para la elección de la bomba, se elige al proveedor ,

producidas por un mundialmente reconocido fabricante de bombas hidráulicas,

importadas directamente de Italia hacia Chile.


33

Al revisar el catálogo de bombas, se selecciona una bomba de la serie

PLURIJET, dado que cumple de mejor forma las condiciones de trabajo, al ser

autocebante trabaja de forma óptima al acoplarse a un tanque de presurización.

Figura N° 4.1 Curva de Funcionamiento de Bombas (H v/s Q). Modelos PLURIJET

Tabla N° 4.1 Datos de Funcionamiento Modelos de Bombas PLURIJET


34

Figura N° 4.2 Dimensiones y Peso de Bombas Modelos PLURIJET

Tabla N° 4.2 Consumo de Amperios de Bombas Modelos PLURIJET


35

De la curva de bombas (Figura N° 4.1) y los datos de funcionamiento (Tabla

N°4.1), se determina que la bomba adecuada para el circuito es el modelo

“PLURIJET 3/200” con acople directo de un motor trifásico

4.1.1 Cálculo de Potencia de la Bomba Primer Circuito

Para determinar la potencia que la bomba entrega al fluido, en este caso

agua, está dada por la siguiente ecuación:

(Ecuación N° 4.1)

Dónde:

Hp= Altura manométrica (27,5 m)

r=Peso específico del agua (1000 kg/m3)

g= Aceleración de gravedad (9,81 m/s2)

Q= Caudal (2,33*10-3 m3/s)

[ ⁄ ]

[ ]

Para calcular la potencia de la bomba se calculó una altura manométrica de

27 m,


36

4.1.2 Eficiencia Mecánica de la Bomba Primer Circuito

Para determinar esta eficiencia, se sabe que el proveedor de la bomba

estipula que el eje del motor, en acero inoxidable, entrega una potencia de 0,75

kW (potencia de entrada a la bomba). Por lo tanto:

(Ecuación N° 4.2)

( )

( )

El valor de Efmec en las bombas no solo depende del diseño de estas, sino

también de las condiciones en que operan, en particular de la carga total y del flujo

volumétrico. Para las bombas utilizadas en sistemas hidráulicos, precisamente

centrifugas, para transferir o hacer circular líquidos, la eficiencia va de 50% a 85%.

Por lo tanto la eficiencia calculada esta entre los rangos normales de trabajo.

Finalmente, tenemos para la motobomba:

Potencia bomba: 0,629 kW

Potencia de Motor: 1,1 kW / 1,5 HP (motor trifásico)

Eficiencia mecánica: 82 %

Velocidad de rotación: 2.900 RPM


37

4.2 SISTEMA HIDRONEUMÁTICO PARA EL PRIMER CIRCUITO

Dada su versatilidad y eficiencia, los sistemas hidroneumáticos aseguran

que la red hidráulica mantenga su presión de manera constante, mejorando el

funcionamiento de los diferentes artefactos del circuito

El hidroneumático, esta formado por un depósito (tanque) de fierro, con una

membrana de caucho que almacena el agua, al tanque se le inyecta aire a

presión. Estos sistemas sirven para automatizar las bombas y controlan el

número de partidas horarias de los motores eléctricos. Esto es muy importante

cuando se bombean caudales variables; es el caso de los artefactos sanitarios.

Los motores eléctricos disipan calor, si tienen demasiadas partidas consecutivas,

se recalientan. Cuanto más grande es el tamaño del hidroneumático menor son

las partidas del motor de la bomba y este trabaja más frío.

4.2.1 Presión de Operación del Sistema Hidroneumático

Para que el sistema hidroneumático pueda funcionar con normalidad, es

necesario determinar 2 presiones distintas de trabajo:

Presión Mínima (Pmin)

La presión mínima de operación (Pm) del cilindro en el sistema

hidroneumático deberá ser tal que garantice en todo momento, la presión

requerida en la toma más desfavorable. Por lo tanto se considera como la altura

manométrica total del sistema

[ ] [ ]


38

Para esta presión de trabajo, la bomba seleccionada (PLURIJET 3/200),

entrega un caudal Qa= 143 [L/min] = 2,38 [L/s]

Presión Diferencial y Máxima (PMAX)

Se asigna una presión de detención de la bomba, que debe ser un

diferencial entre las presiones mínima y máxima del sistema. Se debe tener en

cuenta que al aumentar el diferencial de presión, aumenta la relación de eficiencia

del cilindro considerablemente y por lo tanto reduce en tamaño final del mismo;

pero aumentar demasiado el diferencial puede ocasionar inconvenientes

pequeños, tales como un mayor espesor de la lámina del tanque, elevando así su

costo y obligando a la utilización de bombas de mayor potencia para vencer la

presión máxima, o graves, tales como fugas en las piezas sanitarias y

acortamiento de su vida útil.

Para estos casos es recomendado que el diferencial de presión no sea

inferior a 20 Psi (14 m.c.a.).

Se considerará una presión máxima, para la determinación de sistema

hidroneumático igual a:

[ ]

Para esta presión de trabajo, la bomba seleccionada (PLURIJET 3/200),

entrega un caudal Qb= 54 [L/min] = 0,9 [L/s]

4.2.2 Volumen de Regulación

Habiéndose determinado la curva característica de la bomba, la siguiente

etapa es el cálculo del volumen de regulación (Vr), o cantidad de agua que debe

acumularse dentro del tanque, que es función del caudal medio (Qm) de la bomba,


39

y del números de partidas horarias que se le desee imprimir, para el consumo más

desfavorable.

Mientras mayor sea la potencia del motor, el tiempo entre partidas será

mayor. La Tabla N° 4.3 sugiere una relación mínima entre T (tiempo) y la potencia

del motor.

Tabla N° 4.3 Tabla Relación Entre Potencia y Partidas Horarias.

Para motores de 0,5 a 3 HP de potencia, la tabla sugiere una relación de

tiempo de 1,2 [min]

(Ecuación N° 4.3)

[ ]

(Ecuación N° 4.4)

[

] [ ]

[ ]


40

Finalmente se calcula el volumen del taque, que tendrá una relación directa

con el volumen de regulación (Vr) resultante y la presión mínima de trabajo (Pmáx),

y una relación inversa al rango elegido.

Por lo tanto:

( )

(Ecuación N° 4.5)

( )

[ ] ( )

[ ]

4.2.3 Elección de Tanque Hidroneumático

Una vez obtenido el volumen que deberá tener el tanque, se debe corregir

este volumen, para poder seleccionar uno de los estanques ofrecidos en el

mercado. Del catálogo PEDROLLO (Figura N° 4.3), con V= 100[L], para

seleccionar el estanque.

Figura N° 4.3 Catalogo PEDROLLO, Tanque hidroneumático


41

Seleccionamos del catálogo, tanque Cilíndrico:

Modelo: 100 CL

Capacidad: 100[L]

Presión máx.: 10 [bar]

Conexión: 1”

4.3 ELECCIÓN DE LA BOMBA PARA EL SEGUNDO CIRCUITO

De manera similar a la utilizada para seleccionar al bomba del primer

circuito, se hará para la determinación de la bomba más adecuada para el

segundo circuito.

Tipo de Líquido a bombear

El fluido a suministrar es el mismo que en el primer circuito, agua limpia, sin

sólidos en suspensión, desde un depósito, por lo que es recomendado utilizar una

bomba de tipo centrifuga de rodete.

Caudal Requerido

Se determinó mediante cálculos, en el capítulo, que el caudal necesario

que se deberá suministrar al circuito será de:

[ ] [ ] [ ]


42

Presión/Altura requerida

En el subcapítulo anterior, 3.3, se determinó la altura manométrica, que se

debería suministrar al sistema, siendo de:

[ ] [ ]

Clase y Tipo de Bomba

Para la red diseñada, la bomba a seleccionar deberá entregar el caudal (Q),

a la presión (Hm) requerida, determinados anteriormente.

Dado el tipo de fluido (agua sin solidos), y los requerimientos de Presión y

caudal, el tipo de bomba más adecuada sería de tipo centrifuga de flujo radial

Al revisar el catálogo de bombas , se selecciona la

bomba “AL-RED”, utilizada generalmente en el campo doméstico, agrícola e

industrial. Todos los componentes que están en contacto con el agua son de acero

inoxidable, garantizando una higiene total y una máxima resistencia a la corrosión


43

Figura N° 4.4 Curva de Funcionamiento de Bomba AL-RED (H v/s Q).

Tabla N° 4.4 Datos de Funcionamiento de Bomba AL-RED


44

Figura N° 4.5 Dimensiones de Bomba AL-RED

Tabla N° 4.5 Consumo de Amperios de Bomba AL-RED


45

4.3.1 Cálculo de Potencia de la Bomba Segundo Circuito

De la misma forma utilizada para determinar la potencia de la bomba en el

subcapítulo 4.1, se determinará la potencia que la bomba entrega al fluido,

usando la ecuación N° 4.1

(Ecuación N° 4.1)

[ ⁄ ]

[ ]

Para calcular la potencia de la bomba se calculó una altura manométrica de

19 m.

4.3.2 Eficiencia Mecánica de la Bomba del Segundo Circuito

Para determinar esta eficiencia, se sabe que el proveedor de la bomba

estipula que el eje del motor, en acero inoxidable AISI 304, entrega una potencia

de 0,66 KW (potencia de entrada a la bomba). Por lo tanto:

(Ecuación N° 4.2)

( )

( )


46

El valor de Efmec en las bombas no solo depende del diseño de estas, sino

también de las condiciones en que operan, en particular de la carga total y del flujo

volumétrico. Para las bombas utilizadas en sistemas hidráulicos, precisamente

centrifugas, para transferir o hacer circular líquidos, la eficiencia va de 50% a 85%.

Por lo tanto la eficiencia calculada esta entre los rangos normales de trabajo.

Finalmente, tenemos para la motobomba:

Potencia bomba: 0,498 kW

Potencia de Motor: 0,75 kW / 1 HP (motor trifásico)

Eficiencia mecánica: 76 %

Velocidad de rotación: 3.450 RPM

4.4 CLORADOR DE AGUA

Como es necesario clorar el agua proveniente del lago antes de su

consumo, se instalaran cloradores de línea en las cañerías de PVC.

El dosificador de cloro en línea contiene en su interior un canastillo con una

cápsula de hipoclorito cálcico HTH. A través del flujo del agua en la cañería a la

salida del estanque, se disuelve la tableta de cloro, permitiendo la potabilización

del agua en forma rápida y sencilla. Se recomienda para instalaciones

domiciliarias, con un caudal a tratar de 160 [L/min] aprox. como máximo.

Las tabletas proporcionan de forma rápida una extraordinaria capacidad de

destrucción bacteriana al mismo tiempo que inhiben su posterior desarrollo. Las

tabletas han sido especialmente diseñadas para ser usadas en los cloradores


47

siendo eficientes, seguras y económicas. Contienen al menos un 70% de cloro

activo y son más seguras que cualquier otra forma de cloración puesto que no hay

exposición a polvos, líquidos o gases peligrosos

Este sistema es práctico, de fácil uso, regula la entrega de cloro en ppm. y

no requiere energía eléctrica para su funcionamiento.

Se selecciona un clorador de agua en línea marca VALAC. El cual tiene

como características:

Caudal a Tratar : 150 [L/min] aprox.

Diámetro de Conexión : 50 [mm]

Figura N° 4.6 Clorador de Agua en Línea, Marca VALAC


48

4.5 FLOTADOR ELÉCTRICO PARA ESTANQUE DE AGUA

La utilización de un flotador eléctrico o interruptor de nivel, tiene como

función automatizar la bomba del segundo circuito, evitando que ésta funcione

cunado no sea necesario, y que el estanque se desborde por exceso de agua. Al

utilizar un flotador en el estanque se asegura una protección en la bomba, pues

ésta solo se enciende cuando el estanque le falta agua y se apaga cunado el

estanque está lleno.

El flotador es un producto de plástico, sellado herméticamente conocido

también como sensor o controlador flotante de nivel, su diseño es muy práctico, al

igual que su instalación, pues no requiere de mayores complicaciones para su

colocación.

Se selecciona un flotador de nivel de marca KOSLA modelo MAC3-3, el

cual tiene 3 [m] de largo, un voltaje AC 220 V. se ilustra en la Figura N° 4.7

Figura N° 4.7 Interruptor de Nivel MAC3-3


49

CAPÍTULO V: REMOCIÓN DE AGUAS RESIDUALES

5.1 INTRODUCCIÓN

Las obras de alcantarillado tienen como necesidad esencial el saneamiento

del ambiente, mediante la evacuación de aguas residuales por medio de

colectores, que dirigen las aguas grises y negras para ser depuradas.

La depuración de las aguas residuales es crucial para la salud pública, ya

que elimina contaminantes químicos y biológicos, a fin de mantener condiciones

adecuadas de salud e higiene de la población, conservar la calidad de las fuentes

de agua e inclinarse a una utilización racional y sustentable de los recursos

acuáticos.

Existen diversos métodos para la depuración de aguas residuales. En el

presente proyecto se construirá un alcantarillado particular, excluyente del

alcantarillado público. Además, se abordará un tratamiento de aguas residuales

mediante tecnología no convencional. Por la condición de que solo se depurarán

aguas residuales domésticas o aguas negras, de una población baja, las cuales

proceden de actividades domésticas. Estas aguas residuales pueden contener;

detritus, detergentes, aceites, microrganismos y materia orgánica.

5.2 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, MEDIANTE TECNOLOGIA

NO CONVENCIONAL.

Los caudales y calidades de las aguas residuales que se generan en las

pequeñas aglomeraciones urbanas difieren notablemente de las que proceden de

los grandes núcleos de población, como consecuencia del diferente grado de

desarrollo económico y social.


50

Dado por la localización geografía y el grado de desarrollo que existe a los

alrededores del recinto, se dificulta la provisión de los servicios de saneamiento y

depuración. Por ello, para generar soluciones para el tratamiento de las aguas

residuales para pequeñas comunidades, se elige optar por alternativas que;

tengan un gasto energético mínimo, requieran un mantenimiento simple,

garanticen un funcionamiento eficaz y estable frente a las oscilaciones de caudal

y carga que se presentan.

Las tecnologías de depuración de aguas residuales que reúnen estas

características se conocen como “Tecnologías no convencionales”.

Este tipo de tecnologías requiere actuaciones de bajo impacto ambiental,

logrando la reducción de la carga contaminante con costes de operación inferiores

a los de los tratamientos convencionales y con unas necesidades de

mantenimiento sin grandes dificultades técnicas, lo que permite la manipulación

por personal no especializado.

Los procesos que intervienen en las tecnologías no convencionales

incluyen a muchos de los que se aplican en los tratamientos convencionales

(sedimentación, filtración, adsorción, precipitación química, intercambio iónico,

degradación biológica, etc.), junto con procesos propios de los tratamientos

naturales (fotosíntesis, fotooxidación, asimilación por parte de las plantas, etc.),

pero a diferencia de las tecnologías convencionales, en las que los procesos

transcurren de forma secuencial en tanques y reactores, y a velocidades

aceleradas (gracias al aporte de energía), en las tecnologías no convencionales se

opera a “velocidad natural” (sin aporte de energía). El ahorro en energía se

compensa con una mayor necesidad de superficie para tratar las aguas.

Dado por las condiciones reales, necesidades y por el rendimiento dentro

de los diferentes sistemas de depuración de aguas residuales, se opta por utilizar

el sistema de infiltración subterránea.


51

5.2.1 Partes y Elementos Para el Tratamiento de Aguas

Es necesaria la instalación de distintos elementos para que el

sistema de remoción de aguas residuales sea de manera óptima, evitando que

alguna parte del sistema falle y no se logre de manera exitosa la evacuación y

depuración de las aguas residuales. Para esto se detallan y/o calculan los distintos

elementos y partes que se desean implementar.

5.2.1.a) Cámara Desgrasadora

Esta cámara cumple la función de retener grasas y jabones de las

aguas grises que se dirijan a la fosa séptica, con el único objetivo de

impedir su paso al sistema de drenaje, ya que estas lo podrían sellar o

impermeabilizar, es decir, las perforaciones de la tubería de drenaje se

taparán con grasas y jabones, impidiendo así que las aguas lleguen y se

filtren a la tierra, por consiguiente se llenará de agua, y todo el sistema se

rebasará. Generando de este modo un nulo o un mal funcionamiento.

5.2.1.b) Cámara de Inspección

Esta cámara cumple la función, como su nombre lo dice de inspeccionar,

permite revisar que las aguas estén fluyendo sin problemas hacia la fosa, ésta es

solo una cámara de paso no acumula ningún tipo de agua.


52

5.2.1.c) Fosa Séptica

En lugares donde no exista alcantarillado, la fosa séptica es indispensable,

además de ser obligatoria, por la naturaleza de los desechos orgánicos que no

deben ser evacuados directamente al subsuelo, la fosa séptica es un dispositivo

de tratamiento, cuya finalidad es separar y depurar las materias sólidas, para así

degradar biológicamente los desechos orgánicos.

El sistema séptico consiste en la descomposición de los sólidos que llevan

las aguas servidas mediante procesos bacterianos, permitiendo acondicionar

estas aguas para que puedan ser infiltradas al subsuelo.

Dado que ya existe una fosa séptica, la cual tiene un volumen de 13,2 [m3],

se deberá calcular el volumen real que se necesitara de fosa séptica para todas

las cabañas y los baños. Una vez calculada la fosa, se deberá colocar al lado de la

existente, con el fin de que sea una sola gran fosa, con una pared de separación

(2 cámaras).

Para determinar el volumen que deberá tener la fosa, se utiliza las

siguientes ecuaciones:

( ) (Ecuación 5.1)

Dónde:

VFOSA = volumen total de la fosa, en litros

N = Número de habitantes servidos (65 personas)

Dagua = Dotación de aguas servidas, en litros por habitante en un día

T = Periodo de retención

Lf = Contribución de lodos frescos


53

La contribución de lodos frescos se obtiene de la ecuación 5.2

(Ecuación 5.2)

Se estima una dotación (Dagua) de 150 L/hab/día (ver Tabla N° 5.1) dado de

cataloga como “residentes”

Determinación del caudal Qf

(Ecuación N° 5.3)

Al calcular el caudal afluente de la fosa séptica (Qf) podemos entrar a la

tabla N° 5.2 para determinar el periodo de retención (T) que tendrán las aguas en

la fosa séptica.

( )

Restando el volumen de la fosa ya construida (13,2 m3), se tiene que

el volumen que se necesita construir es de:


54

Tabla N° 5.1 Relación Tipo de Edificio-Dotación de agua al día

Tabla N° 5.2 Relación Caudal-Periodo Retención de la Fosa


55

Una vez obtenido el volumen de la fosa que se necesita construir, se

procede a determinar las dimensiones de esta.

Se recomienda como límite de profundidad máxima de 2,50 m, por razones

constructivas y de operación en la extracción del lodo; y una profundidad mínima

de 1,00 m, para que permita una buena operación de la fosa.

Dimensionamiento de la fosa:

El dimensionamiento de la fosa séptica vienen dado por:

(Ecuación N° 5.4)

La relación más conveniente de largo (l) y ancho (a) para la fosa es

2:1, vale decir:

Reemplazando se obtiene:

( )

Despejando, tenemos que:

(

)

(Ecuación N° 5.5)

Dónde:

a = Ancho interior de la fosa [m]

l = Largo interior de la fosa [m]

h = Profundidad útil interior de la fosa [m]


56

Tabla N° 5.3 Relación Caudal-Profundidad de la Fosa

Calculando:

(

)

( )

( )

Ajustando los valores obtenidos a números enteros, tenemos que:

a = 4,7 (m)

l = 9,2 (m)

h = 2,50 (m)

( )

Se debe adicionar (sumar) al valor de “h” 0,25 a 0,40 (m); los que

corresponde al colchón de aire que este debe tener la fosa.

En este caso se le adicionará 0,30 (m) por lo que el valor de “h” corregido

será de 2,80 (m)

Dado que el valor obtenido del volumen de la fosa es levemente

mayor al calculado antes, cumple las condiciones requeridas.


57

Figura N° 5.1 Fosa Séptica

5.2.1.d) Ventilación

La fosa séptica debe tener una ventilación, que permita evacuar los gases

originados por la degradación de las materias orgánicas. Preferentemente, se opta

por que tenga una salida sobre el nivel del techo.

Una ventilación puede realizarse distintos lugares, descarga de W.C,

cámara de registro, fosa séptica, terminal de drenes, etc. Se recomienda evitar

muchos codos y tubería muy larga, para facilitar la extracción de los gases


58

5.2.1.e) Cámara Distribuidora

Esta cámara tiene como función distribuir en forma homogénea, o de igual

forma las aguas hacia la tubería de drenaje para que se infiltren en la tierra en

forma pareja.

5.2.1.f) Tubería de Drenaje

Esta tubería cumple la función de trasladar las aguas e infiltrarla en la tierra

mediante una serie de perforaciones micro perforado que contiene a través de

todo su largo, por esas perforaciones el agua va cayendo hacia la tierra y así

terminando el ciclo del sistema.

La tubería de drenaje puede tener como máximo 30 (m), por lo que se

aconseja dividir en 2 o 3 tuberías, y un mínimo de 1,8 (m) de distancia entre

tuberías de drenaje, para optimizar el terreno de infiltración.

Para que el terreno tenga una óptima absorción de las aguas, es necesario

que la tubería de drenaje sea enterrada en una zanja a una distancia de 0,2 (m) de

la superficie, cubriéndola con material de relleno (este puede ser escombro,

piedras, graba, etc.), sobre el material de relleno deberá ir una malla (80% de

cobertura) para evitar que la tierra se mescle con el material de relleno se

especifica en la Figura N° 5.2.

De esta manera la flora bacteriana que crece sobre el material de relleno,

absorbe y se alimenta de las sustancias disuelta en el agua. Después de atravesar

1,20 (m) del suelo, el tratamiento del agua residual se ha completado y se

incorpora purificada al agua subterránea. Se especifica en la Figura N° 5.3

Se especifica que las tuberías de drenajes y sus accesorios sean de PVC

con un diámetro de 100 mm.


59

Figura N° 5.2 Funcionamiento de Tuberías de Infiltración

Figura N° 5.3 Corte de Zanja Para infiltración de agua residual


60

5.2.1.g) Terreno de Infiltración

El agua residual que sale de la cámara séptica pasa y se distribuye por el

terreno de infiltración. Este consiste en una red de tubos perforados, colocados en

zanjas rellenas con material poroso (que puede ser grava, escombro o piedra

partida) y tapadas con tierra. El agua sale por las perforaciones de los tubos y

pasa a través del material de relleno donde colonias de microorganismos

absorben y digieren los contaminantes. Finalmente llega al fondo de las zanjas y

penetra en el suelo.

Cada terreno tiene una absorción particular, por lo que se debe efectuar un

ensayo de absorción para determinar cuántos litros puede absorber un metro

cuadrado en un día.

Para poder calcular el sistema de drenaje, el cual dependerá del índice de

absorción del terreno de infiltración.

La fórmula para determinar el largo de las zanjas de drenaje es:

( )

( )

L : Largo de la zanja (m)

N : N° de habitantes servidos (65 personas)

Dagua : Dotación (L/hab/día)

A : Ancho de la zanja

K5 : Índice de absorción del terreno

Dado que se necesita hacer un ensayo de absorción en el terreno que se

desea infiltrar, tomaremos un valor de referencia, el cual será de K5= 70 L/m2/día.


61

El ancho de la zanja debe estar entre los parámetro de 0.70 y 1.00 (m)

( )

( ) ( ) ( )

La zanja y las tuberías de drenaje será dividido en 4 secciones de 3

ramales cada una, con el fin de que para optimizar la superficie del terreno. Cada

rama tendrá una longitud de 17 (m). Se recomienda que entre las tuberías de

drenaje exista una distancia mínima de 1,8 (m), para este caso se considerará una

distancia de 2 (m) entre tuberías de drenaje. Se esquematiza en la Figura N° 5.4

Figura N° 5.4 Terreno de Infiltración y Tuberías de Drenaje


62

5.3 DISEÑO DE LA RED DE REMOCIÓN DE AGUAS RESIDUALES

Una vez determinada las partes y diferentes elementos que compondrán la

red de remoción de aguas residuales, se pude diseñar, determinar el tamaño de la

red y donde estará ubicado cada elemento.

Se debe tener en cuenta que a la salida de las casas o cabañas las aguas

grises (duchas, lavatorios, lavaplatos, etc.) deben ser tratadas por una cámara

Desgrasadora, no así las aguas negras, que solo van directo a la fosa séptica.

El dimensionamiento de la red de alcantarillado, diámetro y pendiente de

tuberías que transportan materias fecales y grasas, se efectuará a partir de la

determinación de las UEH (Unidades de Equivalencia Hidráulica) de los diferentes

artefactos conectados a la red.

Este diseño se basa según las recomendaciones del Reglamento de

Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado (RIDAA), en donde los

diámetros de la red de alcantarillado se fijan según las Tablas N° 5.4 y 5.5

Para poder determinar el diámetro más adecuado, es necesario contabilizar

el total de los artefactos instalados tanto el cada cabaña como en el baño común,

considerando que su utilización corresponderá a la clase 1.

Las tuberías de remoción de aguas residuales están sujetas a la presión

atmosférica, o por lo menos un punto de su área hidráulica. Estas tuberías

presentan una superficie libre, en contacto con el aire. De no suceder esto, el flujo

no existiría. Atascándose el agua en la cañería.

Por medio de las tablas N° 5.6 y 5.7 se calcularon las equivalencias

hidráulicas para cada cabaña y el baño común, según los artefactos instalados.


63

Tabla N° 5.4 Unidad de Equivalencia Hidráulica (UEH) y Diámetro de la

Descarga Para Cada Artefacto Según Su Uso.


64

Tabla N° 5.5 Capacidad de las Tuberías Horizontales de Descarga


65

Tabla N° 5.6 Artefactos y Unidad de Equivalencia Hidráulica Total . Para

Cada Cabaña

ARTEFACTO CANTIDAD UEH UEH TOTAL

WC 1 3 3

Lp 1 3 3

Ld 1 50 50

Bll 1 50 50

Lt 1 38 38

TOTAL 144

Tabla N° 5.7 Artefactos y Unidad de Equivalencia Hidráulica Total. Para

Baño Común

ARTEFACTO CANTIDAD UEH UEH TOTAL

WC 3 3 3

Lp - - -

Ld 1 50 50

Bll 2 50 100

Lt 2 38 76

TOTAL 229

Dónde:

WC : Inodoro

Lp : Lavaplatos

Ld : Lavadero

Bll : Baño Lluvia

Lt : Lavatorio


66

Para el caso de las cabañas, se estimó una UEH total de 144. Dado

que se recomienda una pendiente de 3% mínimo, y un diámetro de descarga de

100 [mm] mínimo, de la tabla N° 5.2 para tuberías segundarias de 100 [mm] y una

pendiente de 3% se tiene una UEH máxima de 230, por lo que satisface las

necesidades de remoción. Por lo tanto para el tramo que va desde cada cabaña

hasta la primera cámara de inspección será de tubería de PVC Sanitario Gris,

diámetro de 110 [mm].

Para los pequeños tramos que une la primera cámara de inspección, hasta

la cámara de inspección en el colector principal, se determina una tubería de PVC

Sanitario Gris de 110 [mm], con una pendiente de 4%

Para el caso del baño común, se determinó una UEH de 229. Para este

caso se elige una tubería de PVC Sanitario Gris de 110[mm] pero con una

pendiente de 4%, para no estar tan al límite con una pendiente de 3%.

En el caso del colector principal, se necesitará una tubería con una UEH de

1.237 (7 cabañas y baño común), por lo que se selecciona una tubería de PVC

Colector de 160 [mm], el cual tendrá una pendiente de 3%.

El colector principal llegará hasta la fosa séptica y comenzará en la

segunda cámara de inspección más alejada de la fosa.

En la Figura N° 5.5 se esquematiza el circuito completo de la red de

remoción de aguas residuales de las cabañas y el baño común, depositándose en

la fosa séptica que finalmente se drenará al terreno de infiltración.


67

Figura N° 5.5 Sistema de Remoción de Aguas Residuales

PV

C S

an

ita

rio

:

T

ub

erí

a S

egu

nd

aria

100

[m

m]

T

ub

erí

a S

egu

nd

aria

125

[m

m]

C

ole

cto

r P

rin

cip

al 1

75

[mm

]


68

CAPÍTULO VI: ESTUDIO DE COSTOS

Una vez determinado los diseños de las redes de abastecimiento de agua y

remoción de aguas residuales y sus distintos componentes en los capítulos

anteriores, se está en condiciones de poder determinar los costos que conllevarán

la instalación y puesta en marcha del sistema.

Este análisis será realizado en virtud del costo que implica los distintos

elementos del sistema, además de la mano de obra necesaria para la instalación y

puesta en marcha del sistema, las diferentes herramientas y el costo del

transporte hacia el lugar que se construirá los distintos circuitos.

6.1 COSTO DE MATERIALES

Ya diseñada las 2 redes (abastecimiento y remoción), se confeccionó un

listado con todos los materiales y las cantidades de estos que se necesitarán.

Luego se realizó una cotización en el local comercial “HIDROCENTRO”,

“POLIMAQ LIMITADA” y “SODIMAC”, todos ellos son proveedores de materiales

de riego y construcción para obras hidráulicas y sanitarias. Con casa matriz o

sucursal en Concepción de la Paz y sucursal en Concepción.


69

Tabla N° 6.1 Lista de Materiales/Equipos y Costos

Materiales/Equipos Cantidad Especificación

(mm)

Costo Unitario ($/unid)

Costo total ($)

Cañería Cobre tipo “M” 6 m 40 (1½”) 64.844 64.844

Válvula Esférica, Bronce 2 40 7.658 15.316

Reducción, Bronce 2 40 1.697 3.394

Codo 90°, Bronce 4 40 4.858 19.342

Válvula Check (retención) 1 40 6.282 6.282

Tee, cañería de acero 1 40 5.031 5.031

Unión universal, cañería de acero/PVC

2 40 8.149 16.298

Tubería PVC Hidráulico C10

114 m 50 7.874 / 6 m 149.606

Tubería PVC Hidráulico C10

12m 40 5.440 / 6 m 10.880

Tubería PVC Sanitario Gris

96 m 110 15.432 / 6 m 246.912

Tubería PVC Colector CI 48 160 36.221 / 6 m 289.768

Tubería Drenaje 204 m 100 2.583 / 50 m 10.332

Codo Radio Grande 90°, PVC

24 50 546 13.104

Codo 45°, PVC 2 50 654 1.308

Tee, PVC 7 50 792 5.544

Válvula Check (retención) 1 50 9.056 9.056

Válvula de pie, PVC 1 50 4.440 4.440

Reducción, PVC 2 50 421 842

Codo Radio Grande 90°,PVC

9 110 7.861 70.749

Tee, PVC 1 110 8.038 8.038

Bomba Pedrollo modelo “PLURIJET 3/200”

1 Trifásico 428.750 428.750

Bomba Pedrollo modelo “AL-RED”

1 Trifásico 165.760 165.760

Tanque Hidroneumático Cilíndrico modelo “100 CL”

1 40 mm / 10 Bar 164.100 164.100

Manómetro Bourdon 1 - 2.592 2.592

Presostato 1 - 10.746 10.746

Tee Unión de 5 Vías 1 - 3.690 3.690

Flexible de Agua 1 - 12.057 12.057

Clorador de agua en línea marca “VALAC”

1 150 [L/min] 74.792 74.792

Tabletas de Cloro 1 - 6.732 / 4 und. 6.732

Interruptor de Nivel 1 - 13.915 13.915

Filtro malla 6 bar 1 - 19.390 19.390


70

Cámara Desgrasadora 8 170 L 45.708 365.664

Cámara de Inspección 6 - 39.764 238.584

Cámara de Distribución 6 170 L 45.708 274.248

Ladrillo 6700 - 120 804.000

Cemento 5 - 3.585 17.925

Gravilla 30 m3 - 10.000 / m3 300.000

Malla Sombra 200 m 1.380 / m 276.000

TOTAL 4.130.031

6.2 MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA

El montaje corresponde a la inversión que se realiza cuando se hacen las

instalaciones de los equipos, la unión de los distintos elementos y materiales que

dan forma a red de abastecimiento y de remoción. Además de su puesta en

marcha, que se refiere a dejar el sistema en perfecto funcionamiento.

6.2.1 Costo de Mano de Obra

Es necesario contar con mano de obra, herramientas y gastos varios en

general. Dentro de los gastos varios, se debe considerar además el gasto que

generará el traslado de los materiales, equipos y mano de obra al lugar de

emplazamiento. Se estima una distancia de 150 km, desde la ciudad de

Concepción hasta el punto donde deberán estar las redes de abastecimiento y

remoción (lago Lanalhue). Para los materiales y equipos se trasladaran en un

camión (2 viajes) y las personas en una camioneta.


71

Costos Mano de obra:

1 Supervisor 5.000 $/h

1 Maestro 3.200 $/h

2 Ayudantes 1.200 $/h

La jornada laboral consta de 8 horas diarias de trabajo y se estipula que el

montaje y la puesta en marcha se hagan en 3 semanas, que equivalen a 15 días

laborales. Por lo que el costo total de la mano de obra seria:

Costo total mano de obra: $1.272.000

6.2.2. Consumo de Combustible

Se debe estimar una distancia de 150 km. Además se utilizaron 2 vehículos;

un camión de carga y una camioneta. El camión utiliza petróleo Diésel, realizará 2

veces el recorrido, ida y vuelta, y se estima un rendimiento cargado de 4 km/L y de

7 km/L descargado.

Para la camioneta que transportara al personal utilizará bencina de 95

octanos, se estima que realice 3 vueltas completas y se estima un rendimiento de

11 km/L.

Tabla N° 6.2 Lista de Combustibles y Costos

Recurso Cantidad Costo Unitario ($/unid) Costo Total ($)

Bencina 95 82 L 833 68.306

Petróleo Diésel 118 L 639 75.402

TOTAL 143.708


72

6.2.3 Costo de Herramientas

Para poder llevar a cabo el montaje y la puesta en marcha, es necesario

contar con distintas herramientas, las cuales se contemplan en la Tabla N° 6.3

Tabla N° 6.3 Lista de Herramientas y Costos

HERRAMIENTAS CANTIDAD

COSTO

UNITARIO

($/Unid)

COSTO TOTAL

($)

Martillo 2 2.990 5.980

Arco de Sierra 2 2.990 5.980

Juego de Sierras 2 2.290 5.840

Huincha de Medir. 5 m 1 4.990 4.990

Huincha de Medir. 30 m 1 13.990 13.990

Lápiz para Marcar 1 2.590 2.590

Escuadra Aluminio 1 4.590 4.590

Regla de Nivel 1 5.090 5.090

Plomada 2 3.980 7.960

Pala 2 4.990 9.980

Chuzo 1 12.950 12.950

Llave Francesa 1 2.990 2.990

Alicate 1 3.190 3.190

Cuerda 30 m 2.490/15m 4980

Juego Atornilladores 1 3.990 3.990

Herramienta

Multipropósito 1 3.990 3.990

Carretilla 1 25.283 25.283

TOTAL 124.363


73

6.2.4 Costo Suministro Eléctrico

Dado que es necesaria la presencia de algún suministro eléctrico, se debe

establecer el costo que tendría contar con electricidad para el montaje y puesta en

marcha de todo el sistema.

Puesto que el suministro eléctrico se encuentra a 550 metros aprox. del

lugar, es necesario levantar un tendido eléctrico (postes y cables) y de esta forma

solicitar el contrato de suministro eléctrico para el lugar. Esto llevaría a un nuevo

proyecto para el tendido eléctrico, con mano de obra competente, grandes costos

en materiales, etc.

Para esta problemática se sugiere contar con un grupo electrógeno o

generador eléctrico, para satisfacer estas necesidades. Ya que para el montaje no

se utilizarán herramientas con grandes consumos eléctricos ni de manera

constante. Pero se debe contar con algún suministro eléctrico.

Para la puesta en marcha se necesitará un equipo que sea capaz de

abastecer a las bombas en funcionamiento, principalmente en el arranque, que es

donde presentan más consumo. Se recomienda calcular 3 veces más potencia

para su arranque que para su funcionamiento normal. Se detalla el cálculo del

generador en tabla N°6.4

Tabla N°6.4 Cálculo Equipo Electrógeno

ARTEFACTO POTENCIA [Watt] POTENCIA DE PARTIDA [Watt]

2 Focos 500 c/u 1.000

Bomba Primer circuito 1.100 3.300

Bomba Segundo Circuito 750 2.250

Electrodomésticos Varios 500 500

TOTAL 7.050 Watts


74

Para los electrodomésticos varios se considera la utilización de ampolletas,

cargadores de teléfonos, computador, radio, etc. Equipos de poco consumo.

El cálculo del equipo electrógeno fue efectuado para que puedan funcionar

en simultaneidad todos los artefactos.

Dándole un poco de holgura al equipo electrógeno, recomienda uno de con

potencia de 7,5 [kW] trifásico, para el funcionamiento de todo artefactos

simultáneamente. A pesar que el generador es trifásico, también tiene conexión

monofásica para los artefactos de 220v. Si se desea utilizar uno más pequeño, se

recomienda uno de 5,5 [kW] de potencia, pero solo se podrá utilizar una sola

bomba a las vez.

Tabla N°6.5 Cálculo de Costo de Equipo Electrógeno

EQUIPO ELECTROGENO COSTO COSTO

BENCINA TOTAL

GENERADOR 7.5KVA TRIFASICO Y

MONOFASICO, BENCINERO $ 990.000 $ 136.370 $ 1.126.370

GENERADOR 5.5KVA TRIFASICO Y

MONOFASICO, BENCINERO $ 595.990 $ 113.145 $ 709.135

Para la bencina, se calcula 5 horas promedio de funcionamiento al día, a

capacidad máxima. Teniendo un consumo de 2,29 [L/hora] (7,5kW) y 1,9 [L/hora]

(5,5 kW).

Se calcula un gasto de $ 1.126.370 para la compra del equipo electrógeno y

su utilización dentro del montaje y la puesta en marcha de los circuitos de

abastecimiento y remoción de aguas residuales.


75

6.2.5 Costo Adicionales

Se debe tener en cuenta que es necesaria la instalación de un tablero

eléctrico, el cual tendrá la función de controlar las bombas y su sistema de

protección. Además de su circuito eléctrico, considerando los materiales y mano

de obra, se debe contar con mano de obra calificada para esta tarea.

También se considerará una caseta donde irán puestas las bombas, para

protegerlas de la intemperie y evitar ruidos molestos al momento que entren en

funcionamiento.

Se toman valores de mercado para la implementación de estos, detallados

en la tabla N° 6.6

Tabla N°6.6 Cálculo de Costo de Equipo Electrógeno

COSTO MANO DE

OBRA

COSTO

MATERIALES

COSTO

TOTAL

TABLERO

ELÉCTRICO $ 80.000 $ 150.000 $ 230.000

CASETA DE

BOMBAS $ 150.000 $ 230.000 $ 380.000

TOTAL $ 610.000

Estimado los distintos gastos que se deberán efectuar para poder llevar

acabo el traslado, instalación y puesta en marcha del sistema, se puede estimar

un valor total que costará el llevar a cabo la construcción de los circuitos de

abastecimiento y remoción de aguas residuales.


76

Sumando todos los costos, se tiene que:

Tabla N° 6.7 Resumen de costos

INSUMOS COSTO

Materiales / Equipos $ 4.130.031

Mano de Obra $ 1.272.000

Combustible $ 143.708

Equipo Electrógeno $ 1.126.370

Herramientas $ 124.363

Costos Adicionales $ 610.000

Imprevistos $ 30.000

TOTAL $ 7.436.472

De esta manera, se calcula que el costo total de implementación de

los sistemas de abastecimiento de agua y remoción de aguas residuales asciende

a $ 7.436.472.-


77

CONCLUSIONES

Tras efectuar el presente Seminario, se está en condiciones de poder dar

una respuesta a los diferentes objetivos planteados en un comienzo de este

estudio.

Primeramente, el “Diseño y Cálculo para Red de Abastecimiento de

Agua Proveniente de un Lago y Remoción de Aguas Residuales de

Comunidad Suburbana”, ha promovido el interés del autor en profundizar sobre

el rubro. De este modo, queda una gran satisfacción, por el hecho de haber

incursionado en áreas que desconocía, como es el caso de la Ingeniería Sanitaria

y tratamientos de aguas residuales. Teniendo la posibilidad de proponer la mejor

opción para el proyecto.

El diseño efectuado para el sistema de abastecimiento de agua tomó en

consideración los elementos ya construidos (baño común, estanque, fosa séptica),

tratando de modificarlos lo menos posible y poder distribuir de mejor manera el

fluido. El sistema de impulsión de agua que se propone incluye; una circuito desde

el estanque en altura compuesto por un sistema hidroneumático, formado por una

bomba “PLURIJET 3/200”, tanque presurizado de 100 [L], clorador de línea, un

conducto de cobre (40 mm) y conductos de PVC (50 mm, 32 mm y 25 mm).

Además de un circuito desde el mismo lago hasta el estanque de almacenamiento

de agua, compuesto por; una bomba “AL-RED”, y conductos de PVC (50 mm). Sin

embargo, cabe señalar que se pueden producir algunos cambios; como es el caso

del estanque en altura, se puede suprimir la torre y dejar a nivel de suelo (ya que

se utilizarán bombas para la impulsión del agua) e incluso enterrado, con el fin de

optimizar los espacios, evitando de esta manera posibles riesgo de tener un

estanque en altura. Al realizar estos cambios, se especula que algunos equipos

seleccionados para este circuito puedan cambiar, aunque no se espera una gran

variación en cuanto a los costos.

En cuanto al sistema de remoción de aguas residuales, se puede decir que

es un sistema muy completo y se espera que tenga un funcionamiento óptimo.


78

Sin embargo, su costo de implementación puede cambiar, dado que es necesario

realizar un análisis de absorción en el lugar (para determinar el tamaño de las

zanjas de drenes). Para este caso se tomó un valor referencial, bastante estricto,

por lo que se espera que las zanjas de drenes sean más pequeñas una vez

realizado el análisis de absorción, teniendo un menor costo en cuanto a materiales

y montaje.

Cabe destacar, que se debe tener en consideración efectuar distintos

análisis una vez que el sistema esté en funcionamiento. Como es el caso del agua

que se abastece a las cabañas y baños, pudiendo no ser apta para su consumo,

por lo que se recomienda un análisis microbiológico. Por otra parte, se aconseja

realizar un análisis a las aguas que se infiltrarán a la tierra, cuidando que no sean

del todo dañinas para el suelo y las napas. Si estos análisis arrojan un resultado

negativo, quiere decir que el sistema no está funcionando en óptimas condiciones,

ya sea por un defecto en algún equipo o condiciones desfavorables del sistema,

siendo necesario efectuar ajustes para tener un óptimo funcionamiento.

Es importante mencionar que el costo total de la propuesta es de

$7.436.472, el que incluye; circuito de abastecimiento de agua, desde el lago

hacia los puntos de consumo, con los conductos, fittings, equipos (sistema

hidroneumático, bombas, clorador de línea, etc.). Sistema de remoción de aguas

residuales, contemplando todos sus elementos (cámaras de inspección,

Desgrasadora, distribución, además de colectores y drenes). Montaje y puesta en

marcha de los distintos sistemas y circuitos, además del costo de materiales,

mano de obra, suministro eléctrico, transporte de estos al lugar y costos

adicionales.

Se advierte la importancia de la realización de este Seminario, por su aporte

al estudio del área de la hidráulica y la ingeniería sanitaria y por los beneficios que

se proyectan para los usuarios.

Finalmente, el autor estima que se han cumplido los objetivos planteados

para este Seminario.


79

BIBLIOGRAFÍA

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de Impulsión de Agua Potable, Conjunto Habitacional Puerto Príncipe

Comuna de Arauco. Seminario (Ingeniero de Ejecución en Mecánica).

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FAIR, Gordon M., GEYER, John Ch., OKUN, Daniel A. Ingeniería Sanitaria

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Combipress, Accesorios. Verona, Italia. Pedrollo S.p.a, 2005


diseño y cálculo para red de abastecimiento de agua proveniente

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