Norma Técnica Obligatoria Nicaragüense Sobre La Economía De Las Obras En Diseño De Sistemas De Tratamiento De Aguas Servidas Domesticas Para Localidades Que Disponen De Un Acueducto.
Normas Jurídicas
de Nicaragua
Materia: Administrativa
Rango: Normas Técnicas
-
NORMA TÉCNICA OBLIGATORIA
NICARAGÜENSE
SOBRE LA ECONOMÍA DE LAS OBRAS EN DISEÑO DE SISTEMAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS DOMESTICAS PARA LOCALIDADES QUE
DISPONEN DE UN ACUEDUCTO.
NTON 05-008-98,
Publicado en La Gaceta Nº 30 el 11 de febrero del 2000
1. OBJETO
La economía de las obras ha de ser el principio fundamental a
considerar, en el diseño de sistemas de tratamiento de aguas
servidas domésticas para localidades que disponen de un
acueducto.
La forma más común para el control de la polución de agua, consiste
en un sistema de colectores cloacales y plantas de tratamiento. La
red recoge las aguas servidas producidas en las viviendas,
establecimientos e industrias y las lleva a la planta de
tratamiento de aguas servidas donde se las hace adecuadas para ser
vertidas a los cuerpos receptores, en consideración a las
correspondientes normas de descarga.
2. TERMINOLOGIA
El diseño de un Sistema de Alcantarillado Sanitario, requiere la
consideración de los aspectos siguientes:
2.1 Ubicación: política, características geográficas de la región,
vías de comunicación y distancias a centros de importancia;
2.2 Climatología: información climática basada en datos concretos:
precipitación pluvial, vientos, nubosidad, temperatura máxima,
mínima y media, humedad relativa, evaporación y
transpiración;
2.3 Características locales: principales medios de vida de los
habitantes, tipos e importancia de las industrias existentes,
servicios públicos, dependencias oficiales, escuelas, otros;
2.4 Estado de Saneamiento: condiciones sanitarias generales de la
localidad; tipo de abastecimiento de agua, disposición de excretas
y basuras; enfermedades predominantes, especialmente de origen
hídrico; condiciones de la vivienda y otros;
2.5 Acueducto: deberá conocerse: fuente de abastecimiento de agua,
condiciones sanitarias de la misma, cuenca tributaria,
instalaciones existentes, profundidad de las tuberías colocadas,
población servida o número de suscriptores, dotación por persona y
día, tipo de servicio: continuo o intermitente, directo o con
estanque domiciliario, consumo diario aproximado.
2.6 Pavimento: en calle, si lo tiene: tipo, espesor, planos:
2.7. Demografía y catastro: es necesario un censo que cubra
catastro de la población con la indicación de cada inmueble: número
de propietarios con posibilidad económica y disposición de empotrar
su inmueble a la cloaca: número de habitantes permanentes,
población flotante y turística (si la hubiere); factores que
pudieran influir en la tasa de crecimiento demográfico, tales como
vías de comunicación, industrias existentes o a establecerse y
otros; áreas de expansión futura según el potencial desarrollado de
la población; datos de censos anteriores, capacidad máxima de
escuelas, hospitales, hoteles y otras instituciones similares;
datos sobre propietarios de los terrenos donde se extenderá el
emisario, así como también donde se ubicará la planta de
tratamiento; estaciones de bombeo, lagunas de estabilización y
otras, cuando se prevea su instalación;
2.8 Industrias: datos referentes o características y volumen de sus
aguas residuales (donde existan) y futuras ampliaciones;
2.9 Mano de Obra, precios de materiales y otros: para planificar el
trabajo adecuadamente y elaborar los correspondientes presupuestos,
es necesaria la información siguiente: disponibilidad de personal
especializado y obrero; sueldos y salarios medios vigentes;
disponibilidad y precios unitarios de materiales de construcción,
herramientas, equipos y otros; facilidades y costos del transporte
en escala local: talleres mecánicos y estaciones de servicios;
existencia de contratistas locales, su capacidad técnica y
solvencia económica: características, precios y condiciones de la
corriente eléctrica;
2.10 Fotografías, videos y otros medios gráficos de todos los
sitios y estructuras.
3. INVESTIGACIONES PRELIMINALES PARA EL PROYECTO DE SISTEMS
ALCANTARILLADO SANITARIO
3.1 Estudios de Campo
Los estudios de campo necesarios, deberán realizarse obteniendo la
información que se menciona a continuación:
3.1.1 Suelo subsuelo: características y calidad del terreno, por
medio de sondeos y excavaciones practicadas en calles y sitios
donde se ubicarán estructuras e importancia. Se determinará en
todos los lugares donde sea necesario, la altura de la mesa de
agua;
3.1.2 levantamiento topográfico: levantamiento planialtimétrico de
la población incluyendo las zonas de expansión futura, referido a
los puntos más cercanos cartografiados por la cartografía Nacional;
catastro de infraestructura existente (de agua y alcantarillados,
electricidad, teléfono, pluvial, puentes, etc.)
3.1.3 Descarga: la descarga de las aguas servidas de la población
en un curso de agua, se calculará de acuerdo con la normativa
vigente, (Decreto 33-95). Adicionalmente, se indicarán las
poblaciones situadas aguas abajo y su distancia aproximada al sitio
de descarga. Si no se dispone de datos sobre aforos del río, éstos
deberán ser efectuados, determinando los gastos mínimos de estiaje
y máximos de crecientes; se harán sondeos en la línea que ha de
seguir la tubería de descarga, dentro del lecho del río; se
determinarán los niveles de crecida de las corrientes de agua que
puedan afectar al sistema de cloacas a proyectarse y su altura en
los puentes y alcantarillas existentes; los puentes y alcantarillas
deberán situarse en los planos, así como sus cotas y secciones,
además se estudiará su capacidad de desagüe, materiales de los que
están fabricado, estado de conservación y otros; si la descarga se
ha de efectuar en el mar o en un lago, deberán obtenerse los datos
necesarios para conocer la dirección y la velocidad de los vientos
predominantes, niveles mínimos y máximos de bajamar y pleamar
respectivamente, deberá realizarse un levantamiento batimétrico de
una amplia zona, alrededor del punto de descarga.
3.2 Sistemas de Alcantarillado Sanitario
3.2.1 Los líquidos diferentes de aguas negras domiciliarias, aguas
residuales industriales y aguas de infiltración, deberán ser
excluidos en lo posible, del sistema de cloacas. Un sistema cloacal
deberá ser proyectado para un período de duración o vida útil de 20
a 30 años para las redes (colectores principales, secundarios y
otros) y de 10 a 15 años para estaciones de bombeo y tuberías de
descarga sumergida.
3.2.2 Los gastos de aguas servidas deben ser considerados en
detalle para un período determinado de vida útil. Es necesario
considerar igualmente, las posibilidades de crecimiento de la
población, durante el período para el cual se proyecte un sistema
cloacal.
3.2.3 La población o zona bajo estudio deberá ser considerada como
un todo con las áreas adyacentes, de acuerdo con los diferentes
factores topográficos, demográficos y urbanísticos que puedan
influir en el proyecto. Por tanto, se debe tener en cuenta para el
cálculo de la capacidad de los colectores, las posibles variaciones
urbanísticas y de densidad demográfica, dentro de la parte
urbanizadora actualmente y las áreas de futura expansión, acordes
con la población de proyecto que puedan incorporarse a través de
los colectores, fijándoles coeficientes de gasto adecuados, que
obliguen a proyectarlos, de diámetros o profundidades mayores que
los necesarios, si no fuesen consideradas las futuras ampliaciones.
Otros aspectos a considerar son:
-Localización de las cloacas.
-Empotramientos.
-Ubicación de las cloacas con respecto al acueducto.
-Profundidad de las cloacas con respecto a los inmuebles.
-Forma y materiales de las tuberías.
-Diámetros mínimos.
-Obstáculos al paso de las tuberías.
-Drenajes.
-Sifones invertidos.
-Bocas de visita.
-Localización de los colectores de arranque con relación al
colector de salida.
-Cálculos hidráulicos.
-Cálculos estructurales.
- Clases de apoyo de las tuberías en zanja.
-Tuberías en terraplén.
-Cálculos de las cargas que actúan sobre las tuberías.
-Resistencia de los tubos.
-Dimensiones y tolerancias.
-Estaciones de bombeo (ubicación, tipos, construcción y materiales,
capacidad, protección de las combas).
-Proyecto del pozo húmedo.
-Proyecto del pozo seco.
-Equipo de bombeo (tipos de bomba, motores de las bombas, tuberías,
válvulas, equipos eléctricos).
-Dependencias y anexos.
-Memorias descriptivas.
-Planos del proyecto (planos índice, planos de planta del sistema
de cloacas, planos de perfiles, planos de estación de bombeo,
planos de detalle).
-Conjunto métrico y presupuesto.
-Legalización de predios y servidumbres de paso.
3.3 Sistemas de Tratamiento de Aguas Servidas Domésticas.
3.3.1 Los líquidos residuales, por su agresividad, requieren ser
descargados de manera que no constituyan un problema social en el
sentido más amplio. En tal sentido, las aguas servidas domésticas,
por su carácter ofensivo, ya que contienen compuestos orgánicos
putrescibles, agentes patógenos, a veces sustancias tóxicas, etc.,
deben ser tratadas para que no perjudiquen al hombre y a su
ambiente.
3.3.2 Las normas de diseño para sistemas de tratamiento de aguas
servidas domésticas deben abarcar:
a. Vertederos de caudales de demasía en estructuras de entrada;
tratamiento preliminar de separación y transformación de los
sólidos orgánicos ofensivos (suspendidos, coloidales y disueltos),
con la finalidad, por parte, de proteger las instalaciones (y su
funcionamiento) que constituyen las obras de tratamiento y, por la
otra, eliminar o reducir sensiblemente las condiciones indeseables
relacionadas fundamentalmente con la apariencia estética de esas
plantas de acondicionamiento. Las sustancias extrañas asociadas al
agua que justifican el tratamiento preliminar o de
acondicionamiento, se componen de arenas (fina y gruesa), grava y
aún piedras que han sido arrastradas a lo largo de las tuberías de
recolección de las aguas residuales; y trapos, papeles, y otros
materiales sólidos de desecho de similar procedencia, descargados
incontroladamente en las redes cloacales del sistema de
alcantarillados;
b. Operaciones de pre tratamiento, las cuales comprenden el uso de
rejas, bombas, rejillas y trituradores, desarenadores, lavadores de
arena, estanques químicos y floculación; y
c. Proceso de sedimentación-flotación, para provocar la separación
física de los materiales en suspensión presentes en el líquido
residual procedentes del pretratamiento, a fin de que tales
materiales, constituidos por arenas (particularmente en sistemas
mixtos), sólidos orgánicos suspendidos, y coloidales, sedimentables
por sí mismos o mediante coagulación-floculación y materia flotante
sólida o líquida que, al no haber sido removida previamente en el
sistema (por rejas, rejillas, cedazos o micromallas), sean
separadas del agua residual para reducir a su carácter ofensivo
para con las unidades posteriores de los mismos procesos de
acondicionamientos y también para reducir, básicamente la demanda
bioquímica de oxígeno que acusan las materias nombradas.
Utilización de cámaras desarenadoras para remoción por decantación
de arenas y otros sólidos de densidad notoriamente mayor a la del
líquido en proceso de tratamiento; de estanques sedimentadores,
clarificadores y densificadores, para remoción por sedimentación de
sólidos suspendidos, sedimentables de naturaleza floculentes y de
densidades mayores que la del agua, pero menores que las de las
arenas; y de estanques desanatadores o desgrasadores, para la
remoción de partículas sólidas o líquidas de densidades menores a
las del líquido que las contiene.
Las características físicas del diseño de los estanques de
sedimentación deben atender a:
-Período de retención.
-Velocidad horizontal del flujo a través de la unidad: velocidad
media y en el fondo (para los efectos de resuspensión).
-Profundidad, y relación de largo a profundidad.
-Efectos de la entrada y la salida del líquido a la unidad.
-Forma del separador.
-Pantallas reguladoras o de control.
-Área superficial del fondo (tasa de desbordamiento
superficial).
-Efectos de los mecanismos agregados, entre los cuales pueden
incluirse:
-La relación largo-ancho, en cuanto pueda influenciar la
distribución del flujo en el estanque.
-Efectos misceláneos en el estanque (acción de los corrientes de
convencción, corrientes de densidad por influencia de variaciones
de la temperatura del líquido y del ambiente, efectos biológicos,
reacciones de fondo).
La remoción de la demanda bioquímica de oxigeno mediante la
separación física obtenida a través de las unidades de
sedimentación-flotación no va más allá de 35 a 40 por 100.
d. Tratamiento primario: coagulación-floculación, con la finalidad
de reducir de manera significativa, entre otros parámetros, la
demanda bioquímica de oxígeno, por medio de la separación de los
sólidos orgánicos, con una eficiencia entre un 50 y un 70 por 100.
Uso de coagulantes y procoagulantes tales como: cloruro férrico,
sulfato férrico y sulfato ferroso, alumbre y, aún, cal, cloruro
alumínico y carbonato de sodio y, en pequeñas dosis
polielectrolitos y otros compuestos químicos, todos ellos a ser
seleccionados dependiendo del carácter que muestre el líquido
residual a tratar, de las facilidades para su manipulación y de su
costo.
El rango de pH de óptima coagulación debe ser escogido mediante
pruebas de jarro, midiendo por ejemplo, la turbiedad remanente del
sobrante, los tiempos de formación de los flóculos para varias
dosis de floculante y el pH del agua.
La adición de coagulantes y procoagulantes se efectuará mediante
mezcladores mecánicos, que permitan la turbulencia necesaria para
lograr una mezcla homogénea de la sustancia química con el
agua.
e. Tratamiento secundario, adicional al primario, biológico, debe
remover un 85 por 100 a más de la demanda bioquímica de oxígeno del
líquido cloacal crudo. El tratamiento secundario presupone la
aplicación previa de tratamientos primarios, los cuales son de
acción física o físico-química. Podrán aplicarse tratamientos
secundarios por lodos o barros activados y zanjas de oxidación,
filtros biológicos percoladores o de goteo y sus variantes, lagunas
de estabilización (aerobias, facultativas, anaerobias), de
oxidación (oxigenación fotosintética y aereadas) y de acabado: y
otros de uso más limitado: filtros intermitentes de arena; lechos
de contacto y los denominados filtros Dumbar .
f. El efluente Final del tratamiento secundario de la planta de
tratamiento de aguas servidas domésticas deberá cumplir con los
rangos y límites establecidos en el Decreto 33-95 para descargas a
cuerpos de agua receptores.
4. REFERENCIAS
Dotación y Capacitación de Unidades Ambientales, Ingeniería CAURA,
INAA, Septiembre 1996. Tomo I.
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