Informe LGP Ingenieros

Informe N° 2: Planteamiento de Alternativas Para el Tratamiento

y Disposición de Aguas Residuales del Condominio

Ecológico La Raya

2011

Informe N° 2: Planteamiento de Alternativas Para el Tratamiento y Disposición de Aguas Residuales del Condominio Ecológico La Raya Página 2

CONSTANCIA DE ENTREGA

Informe N° 2: Planteamiento de Alternativas Para el Tratamiento y Disposición de Aguas Residuales del Condominio Ecológico La Raya

El informe fue desarrollado en base a los reglamentos establecidos y en concordancia con los procedimientos según la norma IS. 020 del Reglamento Nacional De Edificaciones

Ø ELABORADO POR : RUBEN CORDERO LLANOS

Ø REVISADO Y APROBADO POR :

La Molina, 25 de Mayo del 2011


Informe N° 2: Planteamiento de Alternativas Para el Tratamiento y Disposición de Aguas Residuales del Condominio Ecológico La Raya

1. Aspectos Generales.

1.1. Antecedentes:

1.1.1 El presente informe se elaboró de acuerdo a lo acordado en el contrato firmado a los dos (02) días del mes de mayo del 2011 entre la Asociación Ecológica La Raya y La Sashavaca, inscrito en la Partida Electrónica N° 11829357 del Registro de Personas Jurídicas, y la Empresa L.G. P. Ingenieros S.A.C. con R.U.C. 20451731867.

1.1.2 Con fecha 18/05/2011 se entregó el Informe N° 1: Prueba de Percolación en la Asociación Ecológica La Raya y La Sashavaca elaborado por la Empresa L.G. P. Ingenieros S.A.C.

1.2 Marco legal.

1.2.1 Norma IS.020 Tanques Sépticos del Reglamento Nacional de Edificaciones. Publicado en el diario oficial El Peruano el 11/06/2006.

1.2.2 Especificaciones Técnicas: Diseño de Prueba de Infiltración. Elaborado por la Unidad de Apoyo Técnico Para el Saneamiento Básico del Área Rural del Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente/Organización Panamericana de la Salud/ Oficina Regional de la Organización Mundial de la Salud.

1.2.3 Reglamento Interno de la Asociación Ecológica La Raya y La Sashavaca.

2. Diagnóstico del área del condominio

2.1 Ubicación

La Asociación Ecológica La Raya y La Sashavaca se ubica en:

Departamento: Lima, Provincia: Lima Distrito: Pachacamac


El tiempo de viaje en automóvil es aproximadamente 1 hora o más dependiendo del tráfico vehicular.

La ruta principal para acceder en automóvil al área de estudio desde el intercambio vial de la Carretera Panamericana Sur, Javier Prado Este, la Vía de Evitamiento y Av. Circunvalación inicia por la Av. Javier Prado y Av. La Molina en dirección hacia el Este, luego por la Avenida a Cieneguilla hasta el óvalo ubicado entre esta última vía y la Av. Nueva Toledo, luego por ésta aproximadamente 4 Km en dirección al suroeste aguas abajo del Río Lurín hasta el puente vehicular. Una vez que se atraviesa el puente, se dirige en dirección al Este hacia la Quebrada Tinajas y el Condominio Ecológico La Raya y La Sashavaca. Ver Gráfico a continuación:


2.2 Clima

El Condominio Ecológico La Raya y la Sashavaca se ubica en el margen izquierdo de la quebrada Las Tinajas entre los 300 y 650 m.s.n.m. El clima es semicálido, propio de la región natural Yunga la cual se caracteriza por ser desértico, los vientos son moderados debido a la mediana altura de los cerros que la circundan y las lluvias son escasas, limitándose a uno pocos milímetros al año.

2.3 Principales características geográficas

Entre las principales características geográficas se encuentra:

2.3.1 El Río Lurín.

Se ubica aproximadamente a 2 Km en línea recta desde el extremo occidental del condominio. El río en esta zona se encuentra a una cota aproximada de 235 m.s.n.m. es decir a casi 65 m por debajo de la menor cota del condominio.

2.3.2 Quebrada Las Tinajas

Esta quebrada presenta pequeños caudales de flujo estacional entre los meses de diciembre y marzo el cual desemboca en el río Lurín. El cauce de la quebrada está a una distancia mínima al extremo norte del condominio de aproximadamente 250 m y una cota cercana a 290 m.s.n.m.

2.3.3 Flora y Fauna

No existe presencia importante de flora y fauna silvestre debido al clima desértico. Sin embargo, los pobladores de la zona mencionan que ocasionalmente se han encontrado lechuzas y serpientes. Entre los vegetales sólo existen pequeñas plantas de la familia de las Asphodelaceae a la cual pertenece la planta conocida como sábila o aloe.

2.3.4 Suelos

En la visita de campo se comprobó de forma visual que la quebrada está flanqueada por cerros de mediana altura. De forma visual se comprobó que el suelo en la parte baja del condominio y la falda de los cerros son en su mayoría de tipo normal con presencia de conglomerados semirocosos y en menor cantidad de tipo arenoso en el extremo noreste del condominio, mientras que en la parte alta el suelo es rocoso.

En las zonas rocosas se encuentra roca madre la cual en algunas zonas está fracturada, que permite realizar excavaciones a mano con algo de dificultad.


2.3.5 Nivel freático

Debido a las características anteriormente descritas como las distancias longitudinales y verticales del condominio a los cauces de agua, la escasa precipitación pluvial, la poca presencia de animales y plantas, además de las visitas de campo efectuadas y las excavaciones realizadas. No se ha encontrado evidencia de que exista agua subterránea en el área del condominio.

3. Aplicación de los resultados de la prueba de percolación

En el Informe N° 1: Prueba de Percolación en la Asociación Ecológica La Raya y La Sashavaca elaborado por la Empresa L.G.P. Ingenieros S.A.C. se dejó constancia de las pruebas de percolación en los terrenos clasificados como arenosos, normales y rocosos.

Los resultados obtenidos son los siguientes: Pozo Sector Lote Tasa de Percolación

(cm/hora) Observaciones

Suelo Arenoso 1 B3 4 0.76 2 B3 1 1.91 3 C 8 0.33 4 C 5 1.26 5 C 20 0.53 6 C 17 0.74

Promedio 0.92 Suelo Normal

7 B2 5 1.12 8 A 42 1.06 9 B 19 1.04 10 A 112 6.86 11 E 5 2.10 12 D 4 0.77

Promedio 2.16 Suelo Rocoso

13 G 402 No se logró la profundidad mínima 14 G 603 No se logró la profundidad mínima 15 F 501 3.08 El suelo se comporta como normal 16 F 305 1.67 El suelo se comporta como normal 17 F 204 No se logró la profundidad mínima 18 H 1a 0.25

Promedio 1.67


Los lugares de prueba se detallan a continuación:

Según los resultados de las pruebas de precolación realizados entre el 11 y el 13 de mayo, los suelos arenosos y normales son de rápida infiltración y se consideran aptos para la disposición de efluentes tratados en el suelo de acuerdo al Numeral 7.1.1 “Campos de Percolación” de la Norma IS.020 Tanques Sépticos del Reglamento Nacional de Edificaciones.

En los terrenos rocosos donde la roca madre está a muy poca profundidad no es posible infiltrar el desagüe tratado en campos de infiltración en las condiciones actuales del terreno, las mismas que podrían modificarse cortando y rellenando el


terreno con suelos apropiados para la infiltración. Sin embargo, es necesario construir muros de contención.

4 Descripción de alternativas para la disposición de excretas y aguas residuales

4.1 Análisis

En primer lugar analizaremos el Reglamento Interno de la Asociación Civil denominada "ASOCIACIÓN ECOLÓGICA LA RAYA Y LA SASHAVACA", para lo cual a continuación se copiarán fragmentos de algunos artículos:

Artículo 7, Son obligaciones de los Asociados, además de las condiciones asignadas en el Estatuto de LA ASOCIACIÓN, y en los respectivos contratos de incorporación las siguientes: …c) Mantener en perfecto estado la red de agua y desagüe (pozo séptico), instalados al interior del área de uso exclusivo asignada disponiendo de inmediato y a su costo las reparaciones que requieran;

Artículo 37. Criterios a tener en cuenta en la construcción: a) Las edificaciones que se levanten en las áreas de uso exclusivos con c lasificación “ A” (frente a área verde), serán de un solo piso. No podrán construir un segundo piso. Tendrán un área techada de máximo un 30% del área total del área de uso exclusivo más 10% de área construida no techada. b) En las áreas de uso exclus ivo de clasificación “ B” (planos, sin frente hacia el área verde) puede construirse un máximo de 23% y el área construida no techada puede incluir un 10% adicional. En estas áreas de uso exclusivo se puede levantar hasta 2 pisos. c) En las áreas de uso exclusivo de c lasificación “ C” (inc linados) pueden construirse hasta un máximo del 23% del área total y 10% adicional de área construida no techada. …

Artículo 39. … a) La ubicación de la unidad de vivienda temporal ecológica dentro del área de uso exclusivo deberá ceñirse a las siguientes pautas: En las áreas de uso exclusivo orientadas al Norte: • Considerar un Retiro Frontal mínimo de 7.00 ml (Norte) • Considerar un Retiro Lateral Derecho mínimo de 4.50 ml (Este). • Considerar un Retiro Lateral Izquierdo mínimo de 3.00 ml (Oeste) • Considerar un Retiro Posterior mínimo de 3.00 ml. (Sur) En las áreas de uso exclusivo orientadas al Este: • Considerar un Retiro Frontal mínimo de 7.00 ml. (Este) • Considerar un Retiro Lateral Derecho mínimo de 3.00 ml (Sur). • Considerar un Retiro Lateral Izquierdo mínimo de 4.50 ml (Norte) • Considerar un Retiro Posterior mínimo de 3.00 ml (Oeste). b) Los ingresos a las unidad de vivienda temporal ecológicas deben ser únicamente por la fachada Este o Norte. c)… DE LOS MUROS DE CONTENCIÓN


• Podrán realizarse muros de contención para aplanar los área de uso exclusivos. Estos deberán ser revestidos con materiales naturales. Los muros deberán estar a una distancia prudente del límite del área de uso exclusivo de forma que no afecten los cercos vivos. La distancia mínima es de 1.00 metro. • En áreas planas. La altura máxima del muro de contención será de 3.00 metros, no pudiendo exceder en más de 0.50 m el nivel del piso en la parte superior del muro. • En zonas inc linadas. La altura máxima del muro de contención será de 4.00 metros, pudiendo continuar un segundo muro de contención siempre que éste esté 1.00 metro detrás del primero.

DE LAS AGUAS SERVIDAS • Cada construcción deberá separar las aguas negras aquellas provenientes de los inodoros y el lavatorio de la cocina de las aguas grises, provenientes de las duchas y lavatorios de los baños, a fin de facilitar su reciclaje.

En los artículos anteriores se aprecia que el reglamento considera la separación aguas negras de las aguas grises y como único tratamiento los tanques sépticos, los cuales deben contar además con un sistema de percolación. Además los retiros mínimos proporcionan espacio para infiltrar las aguas residuales tratadas

4.2 Tipos de Sistemas de Saneamiento

En primer lugar, se debe conocer las siguientes definiciones: Aguas negras: heces + orina + agua Aguas grises: aguas provenientes de lavarropas, lavamanos, ducha y cocina Aguas residuales: aguas negras + aguas grises Saneamiento: disposición sanitaria de excretas y aguas residuales.

Los sistemas de saneamiento se pueden clasificar en:


Saneamiento por arrastre hidráulico

Es el sistema convencional en el que las excretas (heces y orina) se arrojan en los inodoros y son arrastradas por un flujo de agua hacia el tratamiento de desagües. Siempre requiere agua para funcionar, pudiendo utilizarse alrededor del 40 % del consumo agua potable en esta actividad.

En el caso de separar aguas negras de aguas grises se tiene la ventaja de que es más fácil tratar las aguas grises y se trataría menos aguas negras.

Saneamiento seco

Es un tipo de saneamiento no convencional en el que no se utiliza agua. Tienen la ventaja de ser menos contaminantes y ahorran un volumen importante de agua. Requieren de un sistema paralelo de tratamiento de aguas grises

4.3 Tipos de tratamiento

A continuación se describirá las posibles alternativas de solución sobre la base del reglamento interno y también un sistema no convencional que requeriría de la aprobación de la asociación.

4.3.1 Alternativa 1: Tanque séptico y sistemas de infiltración

Es un sistema de tratamiento de aguas residuales o negras. Para explicarlo mejor tenemos algunas definiciones y gráficos a continuación:

Tanque Séptico

Es un tipo de digestor que consiste básicamente en una caja de concreto o de material prefabricado donde la materia orgánica que arrastra el desagüe se degrada o digiere de manera anaerobia (sin presencia de oxígeno). Los sólidos sedimentan y se fermentan transformándose en componentes simples y poco contaminantes como gases, lodos y agua.

Los gases se liberan a la atmósfera y los lodos se extraen periódicamente cuando alcanzan el volumen máximo pudiendo ser bombeados a un camión cisterna, sacarse manualmente o mediante un sistema de sifones si la topografía del terreno lo permite. Una vez extraídos pueden disponerse en una planta de tratamiento de aguas residuales o disponerlos en trincheras y una vez secos proceder a enterrarlos, transportarlos a un relleno sanitario o usarlos como mejorador de suelo. Las zonas de enterramiento deben estar por lo menos a 500 metros de las viviendas. En ningún caso se arrojarán a cuerpos de agua.


Trampa de Grasas

Es un tanque donde sólo ingresa aguas grises en el que se retienen grasas y espumas. De no colocarse esta trampa o de no darse el mantenimiento adecuado, el sistema de percolación podría atorarse y producir inundaciones.

Las grasas deben retirarse manualmente y disponerse como residuos sólidos


Sistemas de Percolación:

Como el efluente de un tanque séptico (caudal de salida) no posee las cualidades físicoquímicas u organolépticas (olor, color, etc.) adecuadas para ser descargado directamente a un cuerpo receptor de agua (río, canal, laguna, etc.). Es necesario dar un tratamiento complementario al efluente con el propósito de disminuir los riesgos de contaminación y daños a la salud pública, pudiendo utilizarse:

a) Campos de percolación:

Es un sistema de tuberías perforadas, enterradas a una profundidad mínima de 0.60 e instaladas en condiciones adecuadas que permitan disponer uniformemente en el suelo el líquido proveniente del tanque séptico.

b) Pozo de Absorción

Se utilizan cuando no se cuenta con área suficiente para la instalación de un campo de percolación o cuando el suelo es impermeable dentro del primer metro de profundidad existiendo por debajo estratos favorables a la infiltración.


Este sistema de percolación podría ubicarse en la parte más baja del terreno en uno de los retiros teniendo en cuenta las distancias mínimas señaladas en la Norma IS.020 Tanques Sépticos del Reglamento Nacional de Edificaciones:

Tabla 2: Distancia Mínima al sistema de tratamiento

Tipo Distancia mínima en metros Pozo de agua Tubería de agua Curso Superficial Viv ienda

Tanque séptico 15 3 Campo de Percolación 25 15 10 6 Pozo de absorción 25 10 15 6

En el cuadro precedente se entiende que el tanque séptico puede estar cerca a las viviendas pero no los campos o pozo de percolación que debe ubicarse como mínimo a 6 metros de las viviendas. Asimismo, al no existir pozos de agua ni cursos de agua superficial, sólo quedaría guardar la distancia mínima a las tuberías de agua potable.

En los esquemas siguientes se describe un sistema de tanque séptico y el sistema de percolación:


Tanque séptico y campo de percolación..

Tanque séptico y pozos de absorción.


Para obtener un menor caudal de aguas negras se pueden hacer sistemas de infiltración separados, es decir, uno exclusivo para las aguas grises.

4.3.2 Alternativa 2: Digestores y sistemas de infiltración

Los digestores o biodigestores son muy similares a los tanque sépticos en lo que a funcionamiento se refiere pero las diferencias son que estos tienen una eficiencia mayor en el tratamiento de aguas residuales, tienen algunas ventajas de diseño que facilitan la extracción de lodos y muchos de ellos son prefabricados lo que facilita la instalación en corto tiempo.

Para la disposición de los desagües tratados es necesario también un sistema de percolación y la disposición de lodos es similar a los tanques sépticos.

4.4 Alternativa 3: Saneamiento seco y tratamiento de aguas grises

Este sistema consiste en separar las heces, la orina y las aguas grises. Tiene entre las principales las ventajas que se ahorra aproximadamente un 40 % de agua y la extracción de lodos es simple y poco desagradable. La principal desventaja es que requiere de una fuerte capacitación de los usuarios


Sanitario ecológico

Su aspecto es similar a un baño convencional con la diferencia que está compuesto de dos cámaras de funcionamiento alterno, un inodoro con separación de heces y orina (para el caso de las mujeres), un urinario (para los varones) y no utiliza agua para funcionar. La orina se puede infiltrar en el suelo o reutilizarse como fertilizante mezclada con 10 partes de agua por una de orina.

Las heces se cubren después de cada uso con una delgada capa de arena seca, ceniza, cal aserrín o cualquier otro material seco para finalmente retirarlos después de un año de reposo totalmente secos y sin olor. Siempre estos sanitarios de ubican a aproximadamente 0.80 m sobre el suelo y para facilitar el secado de los lodos siempre estos sanitarios está en un extremo de las viviendas donde hay más radicación solar.

Para entenderlo mejor tenemos el siguiente gráfico:


Humedal

Es un tipo de tratamiento de aguas grises pretratadas anteriormente en una trampa de grasas que consiste en una caja de concreto o una especie de pequeña laguna impermeabilizada con geomembrana llena de grava donde se siembran plantas que crecen en condiciones de extrema humedad como en los pantanos que le dan la apariencia de ser parte del jardín. El tratamiento es de tipo aerobio por lo que no produce mal olor cuando se opera correctamente. El agua tratada es de buena calidad para el riego de plantas ornamentales o se infiltra en el suelo mediante un sistema de percolación. Las plantas deben cosecharse cuando crecen demasiado.

También pueden tratar aguas negras siempre y cuando previamente se haya tratado en un tanque séptico o biodigestor pero la calidad no es tan buena siendo necesaria clorar el agua antes de reutilizarla.


5. Determinación de alternativas de solución por cada sector

Dadas las condiciones del terreno del Condominio Ecológico la Raya y el Reglamento Interno, todas las alternativas antes mencionadas pueden aplicarse. Sin embargo en los terrenos ubicados en laderas se necesita construir muros de contención, nivelando y rellenando el terreno con suelo permeable que permita la infiltración y evaporación del agua.

Si tuviéramos un terreno como en el gráfico siguiente:


Se podría cortar la roca y construir muros de contención para formar terrazas donde se ubicaría el sistema de tratamiento y áreas verdes. Como se ve en el gráfico siguiente:

Es muy importante construir un sistema de drenaje para evitar que el agua se acumule en las áreas de relleno.

6. Conclusiones y recomendaciones

6.1 Conclusiones

Habiendo realizado las visitas de campo y sobre la base de los resultados obtenidos de las pruebas de percolación realizados a los distintos tipos de terreno clasificados como terreno arenoso, terreno normal y terreno rocoso se concluye que para el tratamiento de las aguas residuales y excretas de las viviendas de la Asociación Ecológica La Raya y La Sashavaca se puede aplicar las siguientes alternativas de solución:

Para el tratamiento de aguas negras: un tanque séptico, digestor o biodigestor y el efluente tratado disponerlo en un sistema de infiltración.


Para tratar las aguas grises: trampas de grasas, humedales y un sistema de infiltración independiente del tratamiento de aguas negras.

Saneamiento seco mediante un sanitario ecológico donde se separan heces y orina y un sistema de tratamiento de aguas grises

En los terrenos ubicados en laderas (muy inclinadas o con altas pendientes) se puede emplear las alternativas anteriormente mencionadas siempre y cuando se corte y rellene el terreno y se utilice muros de contención diseñados por un ingeniero civil. Los mismos que deben tener drenes para evitar que el agua se acumule.

6.2 Recomendaciones

Para que la operación y mantenimiento de los sistemas de tratamiento se realice correctamente durante todo el periodo de diseño y no se reduzca su periodo de uso, se deberá seguir los procedimientos específicos señalados en la guía de operación y mantenimiento de los sistemas teniendo especial cuidado cuando se retiren los lodos del tanque séptico o del digestor, razón por lo cual se recomienda recibir capacitación de personal calificado a los responsables de operar los sistemas de tratamiento

Se debe cuidar en todo momento que las instalaciones interiores de agua potable no tengan fugas, en especial en los inodoros, tanques elevados y cisternas. De darse el caso podría inundarse todo el sistema de tratamiento y transformarse en un foco infeccioso. Es por ello que se recomienda se revisen estas instalaciones periódicamente a fin de mejorar la eficiencia de los sistemas

Si bien es cierto que las pruebas de percolación en terrenos arenosos y normales dieron como resultado que los suelos son de rápida infiltración existe la posibilidad que con los años estos se saturen de agua y afloren a la superficie del terreno por lo que se recomienda que los habitantes usen racionalmente el agua.

En los terrenos ubicados en laderas se recomienda utilizar el saneamiento seco porque ahorra aproximadamente un 40 % de agua consumida lo que significaría un 40 % menos de agua residual que tratar e infiltrar.

Dado que en los terrenos rocosos no fue posible hacer pruebas de infiltración, se recomienda que estas se realicen luego de que se corte y nivele el terreno.

Se debe reservar el espacio de terreno necesario cuando se haga el diseño arquitectónico de las viviendas con el fin de reservar las distancias mínimas de los sistemas señalados en la Norma IS.020 del Reglamento Nacional de Edificaciones.


Es necesario que se realice estudios topográficos para la nivelación del terreno y para la construcción de los sistemas de tratamiento.

Estos sistemas tratan las aguas residuales con la ayuda de bacterias y otros microorganismos, por lo tanto no debe arrojarse sustancias tóxicas como ácido muriático, tíner, acetona, pinturas, tintes, etc al desagüe.

Documents

Informe LGP Ingenieros