RESUMEN SANITARIAS

Ingeniera Sanitaria: rama de la ingeniera dedicada bsicamente al saneamiento de los mbitos en que se desarrolla la actividad humana. Se apoya en la hidrulica, ingeniera qumica, biologa, fsica, matemtica, mecnica, etc.

Objetivos de las instalaciones sanitarias de un edificio: 1. Proveer de agua a las distintas partes de un edificio. 2. Eliminar los desperdicios lquidos y descargarlos en alcantarillas o en la planta

particular de eliminacin y tratamiento. 3. Un buen diseo de sistema de agua debe satisfacer 2 requisitos:

Proveer suficiente cantidad de agua para servir a cada aparato o dispositivo, de buena calidad al menor costo.

Impedir que el agua usada regrese hacia los tubos de conduccin de agua potable.

4. As mismo un buen diseo de eliminacin de aguas negras deber llenar las siguientes funciones:

Eliminacin rpida de desechos, con la mnima posibilidad de obstruir los desages. Evitar el acceso al interior de la casa de insectos, alimaas y gas de alcantarillas o

malos olores procedentes del sistema pblico.

1 AGUA EN LA NATURALEZA

El agua es una sustancia lquida formada por la combinacin de 2 volmenes de hidrgeno y 1 de oxgeno, es la ms abundante en la tierra. Hasta el S XVIII se crea que era un solo elemento, pero Cavendish sintetiz el agua a partir de una combustin de aire e hidrgeno. Lavoisier determina que el agua es un compuesto (H2O). En estado natural es la nica sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los 3 estados de la materia: slido, lquido y gaseoso.

PROPIEDADES FSICAS DEL AGUA Lquido inodoro, inspido e incoloro. De color azul cuando esta en grandes masas. A la presin atmosfrica (760mm de mercurio) Punto de fusin: 0 grados centgrados, Punto de ebullicin: 100 grados centgrados. Se cristaliza en el sistema hexagonal, llamndose nieve o hielo segn se presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse (aumenta su volumen) de ah que la densidad del hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo flota en el agua lquida. Su capacidad calorfera es superior a la de cualquier otro lquido o slido.

PROPIEDADES QUMICAS DEL AGUA Casi todos los procesos qumicos tienen lugar entre sustancias disueltas en agua. Es el disolvente universal, todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella. No posee propiedades cidas y bsicas, se combina con ciertas sales para formar hidratos. Reacciona con los xidos de metales formando cidos. Acta como catalizador en muchas reacciones qumicas.

Sebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso SuterSebastin Cardoso Suter

La fuerza de atraccin entre el hidrgeno de una molcula con el oxgeno de otra es de tal magnitud que se puede incluir en los puentes de hidrgeno. Dan lugar al aumento de volumen del agua slida y a las estructuras hexagonales.

Sistema Hexagonal: en cristalografa es uno de los 7 sistemas cristalinos, tiene simetra igual a la de un prisma regular con una base hexagonal. Por ejemplo: grafito, berilo. Tiene dos ejes iguales y uno desigual.

Captacin: de ros y riachuelos. Bombeo: de aguas subterrneas. Depuracin: en plantas de potabilizacin. Almacenamiento: en tanques de agua potable.

2 AGUAS RESIDUALES

El conocimiento de la naturaleza del agua residual es fundamental de cara al proyecto y explotacin de las infraestructuras tanto de recogida como de tratamiento y evacuacin de las aguas residuales, as como para la gestin de la calidad medioambiental. Las aguas residuales se caracterizan por su composicin fsica, qumica y biolgica.

CARACTERSTICAS FSICAS Color: Aguas residuales domsticas e industriales, degradacin natural de materia

orgnica. Olor: descomposicin, residuos industriales Slidos: Agua de suministro, aguas residuales, domsticas e industriales, erosin de suelo,

infiltracin en conexiones incontroladas. Temperatura: Aguas residuales domsticas e industriales.

CONSTITUYENTES QUMICOS

Orgnicos: Carbohidratos Grasas animales, aceites Pesticidas Fenoles Protenas Contaminantes prioritarios Agentes tensoactivos Compuestos orgnicos voltiles Otros

Inorgnicos: Alcalinidad Cloruros Metales pesados Nitrgeno PH Fsforo Contaminantes prioritarios Azufre

Gases: Sulfuro de hidrgeno Metano Oxgeno

Biolgicos: Animales Plantas Protistas Arqueobacterias Virus

TIPOS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES

Tratamientos preliminares Se realizan antes a los tratamientos primarios, secundarios o terciarios. Retienen desechos muy grandes y voluminosos antes de ingresar a la planta de

tratamiento. Para estos procesos son utilizadas las rejillas, los tamices y los microfiltros. Rejillas: tienen como objetivo retener basuras, material slido grueso que pueda afectar el funcionamiento de las bombas, vlvulas, etc. Tamices: Remover slidos para evitar atascamientos de tuberas, tiene una abertura mxima de 2.5 mm y una inclinacin especfica. Microfiltros: Planillas giratorias plsticas o de acero por las cuales circula el agua y recogen desechos y basuras en su interior. Desarenadores: Unidades encargadas de retener arenas, guijarros, tierra, etc.

Tratamiento primario Remover materiales que es posible sedimentarlos, usando tratamientos fsicos o fsico-qumicos. A veces se deja simplemente las aguas en grandes tanques. Se aade agua contenida en estos grandes tanques, sustancias qumicas quelantes para la precipitacin qumica o coagulacin, luego se retiran los slidos. Se hace la neutralizacin del PH y la eliminacin e contaminantes voltiles como el amonaco (desorcin). Las operaciones que incluye son el desaceitado y desengrase, la sedimentacin primaria, filtracin, neutralizacin y la desorcin. En estos tratamientos se pueden retirar de un 60% a un 65% de los slidos sedimentares y de 30 a 35% de los slidos suspendidos en las aguas residuales.

AGENTE QUELANTE: un quelante o secuestrante o antagonista de metales pesados es una sustancia que forma complejos iones de metales pesados. Evita la toxicidad de metales pesados para los seres vivos. Chele: guerra

Tratamiento secundario Eliminar desechos y sustancias que con la sedimentacin no se eliminaron y para

remover las demandas biolgicas de oxgeno, expeler las partculas coloidales y similares. Procesos biolgicos y qumicos.

Proceso biolgico donde bacterias aerobias digieren la materia orgnica que llevan las aguas.

Se lleva el efluente que sale del tratamiento primario a tanques en los que se mezcla con aguas cargadas de lodos activos (microorganismos)

Estos tanques tienen sistemas de burbujas o agitacin que garantizan condiciones aerobias para el crecimiento de microorganismos.

Se conduce el lquido a tanques cilndricos con seccin en forma de tronco de cono donde se hace la decantacin de lodos.

Separados los podes, el agua que sale tiene menos impurezas. Una parte de los lodos son devueltos al tanque para que as haya una mayor oxidacin

de materia orgnica. Se usan biodiscos de plstico por el que se esparce una pelcula de microorganismos

que regulan su espesor con rozamiento de agua. El lagunaje es usado en terrenos extensos, duracin de 1 a 3 das en el proceso de

retencin. La agitacin debe ser suficiente para mantener lodos en suspensin, excepto en la zona mas inmediata a la salida del efluente.

Tratamientos terciarios

Procesos fsicos y qumicos que limpian aguas de fsforo, nitrgeno y minerales, metales pesados, virus, compuestos orgnicos, etc.

El agregar estos estanques de depuracin es una forma apropiada de mejorar una planta de tratamiento de aguas residuales de modo que se puedan emplear efluentes para el riego de cultivo.

Energas alternativas: solar Renovable, a partir del aprovechamiento de la radiacin electro magntica procedente del sol. El calor y la luz del sol se aprovechan con captadores como clulas fotovolticas que la transforman en energa elctrica o trmica.

Tratamiento de aguas residuales con energa solar: Energa solar+procesos electroqumicos con electricidad con finalidad de hacer ms eficiente el tratamiento y disminuir costos.

FOSAS SPTICAS, DIMENSIONAMIENTOS, POZOS ABSORBENTES

Las aguas residuales se desechan generalmente en un sistema de alcantarillado

sanitario. A veces esto no es factible ya que la poblacin es muy dispersa, se construyen fosas

spticas que incluyen el proceso sptico y el proceso de oxidacin.

ENTRADA - COMPARTIMENTO DE DECANTACIN, DIGESTOR - COMPARTIMENTO CLORIFICADOR - SALIDA

2 compartimentos en el medio rural no menos profunda de 1m deben estar bien selladas con ventilacin (gas metano) funciona con procesos anaerobios

Cap. Usuarios Medio rural (m2) Medio urbano (m2)

hasta 5 0.66 1.05

6 a 10 1.15 2.10

11 a 15 1.75 3.10

INSTALACIONES HIDROSANITARIAS BSICAS DE UN EDIFICIO

CONSIDERACIONES: Condiciones de insalubridad Muertes por epidemias Incendios en sitios congestionados La hidrosanitaria para edificios ha logrado controlar problemas relacionados con la salud pblica, fomentar la higiene personal, el diseo de construccin, los materiales de plomera, las tcnicas avanzadas y los reglamentos estatales. Plomera: Arte de la instalacin en edificios con tuberas, accesorios y otros aparatos

para llevar el suministro de agua y retirar las aguas con desperdicios y desechos.

Instalacin: Conjunto de aparatos, conductos u otros elementos destinados a complementar las condiciones de habitabilidad de un edificio o prestar un servicio.

Instalaciones Sanitarias: Conjunto de tuberas de conduccin, conexiones, obturadores hidrulicos en general como las trampas tipo p, s, sifones, cspoles, coladores o rejillas, etc. necesarios para la evacuacin, obturacin y ventilacin de las aguas negras y pluviales de un edificio.

Instalacin de agua potable: Conjunto de tuberas de conduccin de agua potable , elementos de obturacin, medicin y reserva, destinados a proveer seguridad y eficiencia en su utilizacin.

Instalaciones de gas: Conjunto de tuberas de conduccin, conexiones, manmetros, vlvulas, tanques o depsitos, quemadores y alarmas cuya eficiencia permite el correcto funcionamiento de los aparatos y seguridad del suministro.

MATERIALES PARA INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

Las tuberas de plomo, asbesto cemento, hierro fundido y bronce ya NO son utilizadas actualmente. Es la era de nuevos productos como acero galvanizado, tubos de acero negro, cobre, acero dctil, PVC. y otros que son de ltima generacin como el polipropileno, y el polietileno unido por fundicin o polifusin. Las tuberas de cobre que se han usado con gran resultado desde hace mucho tiempo hasta ahora son usadas, pero a un mayor costo.

Accesorios: Sirven para unir tramos de tubera, generar cambios de direccin.

Tubera de PVC (policloruro de vinilo): para aguas residuales y potable, se usa tambin el acero negro y el hierro galvanizado. Es un plstico sinttico que pertenece a los termo-plsticos, con la temperatura se transforman en una masa moldeable a 60-80 grados. Las tuberas de drenaje tienen ventajas y limitaciones en cada uso especfico, es necesario conocerlas para lograr mejores resultados en el uso de este tipo de tuberas.

Ventajas Ligereza, mitad del peso del aluminio y 1/5 del hierro galvanizado flexibilidad, elasticidad Paredes lisas: mejor caudal, baja friccin Resistencia a la corrosin

Limitaciones Resistencia menor bajo 0 grados Resistencia menor cuando se expone mucho al sol Sufre raspaduras cuando se manipula

Aplicaciones de desague Desagues individuales Bajantes de aguas negras Sistemas de ventilacin

APARATOS SANITARIOS

Inodoro lavabo ducha Bidet Tina

ANLISIS, CLCULO Y SOLUCIN PARA LA EVACUACIN DE AGUAS RESIDUALES

Dimetros de tubera: 50mm 110mm 160mm

Nmero de Unidades: Consideraciones generales: 1. Un menor nmero de aparatos sanitarios que los mnimos requeridos motivan un

problema de orden sanitario y de uso. 2. Un mayor nmero de aparatos sanitarios que los requeridos es una solucin

antieconmica. 3. Un nmero adecuado de ellos permite que al disearse las instalaciones sanitarias

interiores los gastos de consumo de agua y los de demanda mxima sean los adecuados a las necesidades del local.

DISEO HIDRULICO PARA DRENAJES

Evacuacin de aguas residuales La evacuacin se hace con un sistema de tuberas con estas condiciones: Evacuar rpidamente las aguas impedir el paso de aire, olores y organismos patgenos de las tuberas al interior del

edificio. Tuberas de materiales durables, que no se produzcan alteraciones con los

movimientos de los edificios. Materiales resistentes a la corrosion de las aguas que transportan.

Partes de una red de evacuacin de aguas residuales Tuberas de evacuacin Sifones/trampas Tuberas de ventilacin

Tuberas de evacuacin: Constan de: Derivaciones: enlazan aparatos con columnas o bajantes. Pueden ser simples o

compuestas. Columnas o bajantes: tuberas de evacuacin vertical.

Colectores: Tuberas horizontales que recogen el agua al pie de las columnas y la llevan a la red de alcantarillado pblico o exterior. Se deben poner cajas de registro de 30x60 o de 40x40 en los puntos de recibo de bajantes o columnas, en lugares de reunin de dos o mas colectores, en los cambios de direccin y mximo cada 20 metros en cada colector. Hay de 3 tipos:

1. 1era Clase: Para uso privado, construcciones destinadas a una familia o una persona.

2. 2da Clase: Para uso semipblico, edificios de oficinas. Usado por un numero limitado de usuarios

3. 3ra Clase: Instalaciones de uso pblico, no hay lmite en el nmero de personas uso como en baos pblicos o lugares de espectculo.

Sifones o trampas: Dispositivos que evitan que pasen al interior del edificio emanaciones de la red de evacuacin, paso fcil de materias slidas en suspensin en el agua. Sistema de cierre hidrulico. Debe tener un registro que permita inspeccionar.

Redes de ventilacin: Tuberas que acometen a la red de desague cerca de trampas, estableciendo una comunicacin con e aire exterior. Consta de las derivaciones que salen de los aparatos y se enlazan a columnas de ventilacin. Las derivaciones horizontales deben tener una pendiente para dar salida por los tubos de descarga al agua de condensacin que se forme.

REDES DE ALCANTARILLADO

Unitario o mixto: cuanto en la misma red se vierten tanto aguas negras como aguas de lluvia (ventilacin insuficiente)

Separado: cuando se tienen 2 redes distintas, una para agua de lluvia y otra para las aguas negras. es ms recomendable pero ms costoso.

SISTEMA DE VENTILACIN

Columnas deben tener el mismo diametro en toda su altura. en su extremo inferior se enlazan con los bajantes o colectores de la red de desague

para eliminar agua de la condensacin. Por la parte alta se prolongan hasta unirse otra vez con las columnas de descarga.

Encima del aparato mas alto o independientemente hasta atravesar la azotea salir al exterior.

En edificios de mucha altura los enlaces de la columna de ventilacin y la de descarga no deben limitarse al inferior y al superior, sino que deben hacerse otros intermedios para evitar casos de sobreprecio o depresin y aquellos enlaces restablecen el equilibrio.

El enlace a la ventilacin se recomienda que se haga cada 2 pisos.

Como las descargas son rpidas del sanitario dan origen al golpe de ariete provocando presiones o depresiones muy grandes dentro de las tuberas que pueden anular el efecto de las trampas, obturadores o sellos hidrulicos perdindose el cierre hermtico y dando oportunidad a que los malos olores penetren en las habitaciones. Para evitar esto se ponen tuberas de ventilacin.

Equilibran las presiones en ambos lados de los obturadores evitando la anulacin del efecto

evitan el peligro de depresiones o sobrepresiones que pueden aspirar el agua de los obturadores hacia las bajadas de aguas negras o expulsarla dentro del local.

Al evitar la anulacin del efecto de los obturadores impiden la entrada de gases en las habitaciones.

Impiden la corrosion de los elementos que integran las instalaciones, la ventilacin es una exigencia en los edificios.

Hay 3 tipos: 1. Primaria: ventila la columna de aguas residuales 2. Secundaria: ventila lso ramales, nivela presin del agua con el obturador. Necesaria

cuando hay muchas baterias sanitarias, y se las debe pegar al ducto. 3. Doble ventilacin: a ambos.

AGUAS LLUVIAS RECOLECCIN: sistema de canaletas y/o tuberas que recoge el agua de las precipitaciones pluviales en techos, patios, etc. y lo evaca a un sistema de evacuacin adecuado. Hay 3 formas de evacuar:

1. Red de evacuacin separada del sistema de alcantarillado 2. red de alcantarillado mixto 3. evacuacin hacia cunetas o jardines.

Por cada 80m2 de techo se necesita 1 bajante de 110 mm. Los sistemas de evacuacin de agua lluvia y aguas residuales deben ser dos separados. Las pendientes en techos planos deben ser del 1.5% al 2%. El sistema esta conformado por:

Canales de recoleccin bajantes de agua lluvia colectores (a donde saco)

QUELANTES DESORCIN