United States
Environmental Protection
Agency
Office of Water
Washington, D.C.
EPA832-F-00-079
Septiembre de 2000
Folleto informativo de
sistemas descentralizados
Sistemas de tanque septico para
aplicaciones de alto caudal
DESCRIPCION
Un sistema de tanque septico es una tecnologia
tradicional de tratamiento de aguas residuales
que utiliza el tratamiento en un sistema de
tanque, seguido por la absorcion al suelo. Este
es un sistema de flujo por gravedad que ha sido
utilizado en areas residenciales por decadas.
Una modification al sistema tradicional es su
ampliation para acomodar diversas descargas de
aguas residuales domesticas y/o comerciales.
Esto se logra al operar tanques septicos
individuates seguidos ya sea por un sistema
comunitario de recoleccion y un sistema de
disposition subsuperficial, o por un sistema
comunitario de recoleccion seguido por un
sistema individual de tratamiento. Los
establecimientos comerciales, tales como
restaurantes, asilos de ancianos, hospitales y
otras areas de uso publico, normalmente no
utilizan sistemas de tanques septicos debido a
los problemas asociados con los aceites y
grasas, los olores y el flujo.
El dispositive principal en el sistema de
tratamiento es un tanque septico encerrado en
un envase hermetico que recolecta el agua
residual y le proporciona tratamiento primario
mediante la separation de los solidos presentes.
El tanque remueve los solidos al retener el agua
residual y permitir la sedimentation de los
solidos en el fondo del tanque, mientras que los
solidos flotantes (aceites y grasas) suben a la
superficie. En sistemas comerciales grandes, un
sistema individual separado de remocion de
aceites y grasas se aplica a los residues
comerciales antes de que estos sean introducidos
al tanque septico. El tanque debe tener un
tiempo minimo de retention de 24 horas para
tener el tiempo suficiente para la sedimentation
de los solidos.
Algunos solidos son removidos del agua y
quedan almacenados en el tanque mientras que
otros son digeridos. Una cantidad no mayor al
50 por ciento de los solidos retenidos en el
tanque se descompone, mientras que la cantidad
restante se acumula en el fondo del tanque en
forma de lodos que deben ser removidos
periodicamente mediante el bombeo.
Tres tipos principales de tanques septicos se
utilizan para el tratamiento de aguas residuales:
• De concrete.
• De fibra de vidrio.
• De polietileno/plastico.
Todos los tanques deben ser hermeticos porque
el agua subterranea que ingresa al sistema puede
saturar el campo de absorcion al suelo,
produciendo fallas en el sistema.
-------
Ademas, en los casos en donde los tanques
septicos preceden al proceso de tratamiento
secundario, el exceso de agua subterranea puede
inundar el proceso aguas abajo, causando su mal
funcionamiento.
Desde el tanque septico, el agua residual
clarificada pasa a traves del dispositivo de
descarga del tanque e ingresa al campo de
absorcion al suelo. El dispositivo de descarga
mas comun es un acople en "T" conectado a la
tuberia que conduce al campo de absorcion al
suelo. La parte superior del acople retiene los
solidos flotantes (nata, aceites, y grasas) que
pudieran obstruir el campo de absorcion. Un
filtro de efluente puede instalarse en la descarga
para la filtration adicional del agua residual. El
filtro del efluente remueve solidos adicionales,
evitando que estos obstruyan el campo de
absorcion y causen fallas prematuras. Los
filtros del efluente se deben limpiar
regularmente.
Campo de absorcion al suelo
El campo de absorcion al suelo proporciona el
tratamiento y la distribution final del agua
residual. Un sistema convencional consta de
tuberias perforadas rodeadas por medios tales
como la grava, fragmentos de neumaticos u
otros materiales, cubiertos con membrana
geotextil y un suelo mixto de arena y greda con
un alto contenido organico. Este sistema
depende en gran parte del suelo para el
tratamiento del agua residual ya que los
microorganismos ayudan a remover la materia
organica, los solidos y los nutrientes del agua.
Debido a que el efluente fluye continuamente
dentro del suelo, los microbios que consumen
los componentes del agua residual forman una
capa biologica. La capa retarda el movimiento
del agua a traves del suelo, ayudando a que el
area subyacente se mantenga sin saturation. El
agua debe moverse dentro del suelo no saturado
de modo que los microbios presentes en el agua,
asi como en la capa biologica, puedan
alimentarse de los residues y los nutrientes del
efluente. La hierba que cubre el sistema de
absorcion al suelo tambien utiliza los alimentos
y el agua para el crecimiento.
RELLEN01-3'
MATERIAL DE
BARRERA
6-12" GRAVA
4 PULGADAS COMO
0
TUBERIA PERFORADA
DE DISTRIBUCION
Fuente: Robillard and Martin, 2000
FIGURA 1 SECCION DEL SISTEMA DE
ABSORCION AL SUELO
Tratamiento
Utilizada adecuadamente, la combination del
tanque septico y el sistema de absorcion al suelo
tiene un buen desempefio, reduciendo los
niveles de dos parametros utilizados
comunmente para medir la contamination: (1) la
demanda bioquimica de oxigeno, la cual es
reducida en mas del 65 por ciento; y (2) los
solidos suspendidos totales, los cuales son
reducidos en mas del 70 por ciento. El aceite y
las grasas son reducidos tipicamente del 70 al 80
por ciento (EPA 1980).
El utilizar un tanque septico para pretratar el
agua residual de las fuentes comerciales tambien
hace que otros sistemas de tratamiento
-------
secundarios sean mas efectivos. El efluente del
tanque septico es de poca variabilidad, es facil
de transportar, y puede ser tratado facilmente
mediante procesos aerobics (con oxigeno) o
anaerobios (sin oxigeno).
Modificaciones comunes
Los tanques septicos para sistemas de alto
caudal pueden ser seguidos por sistemas
tradicionales de absorcion al suelo o por una de
varias tecnologias alternas tales como los
humedales construidos o los filtros lentos de
arena. Las tuberias de presion y las de flujo por
gravedad de pequefio diametro tambien pueden
utilizarse como sistemas de recoleccion para la
conduction del efluente a las instalaciones
centrales de tratamiento. Estos sistemas se
describen en otros folletos (vease la section de
Referencias). Este folleto informativo se centra
en el sistema tradicional de tanque septicos para
uso en las fuentes de residues comerciales y en
fuentes multiples y que utilizan la infiltracion
subsuperficial para disposition del agua
residual.
Infiltracion al subsuelo
Los sistemas de infiltracion subsuperficial de
aguas residuales (SISAR, subsurface
wastewater infiltration systems) son sistemas de
aplicacion al subsuelo comunmente usados en
viviendas individuates, establecimientos
comerciales, lotes de casas moviles y terrenos
para acampar en areas que no cuentan con
servicio de alcantarillado (EPA, 1992). Las
superficies de infiltracion al suelo estan
expuestas dentro de una excavacion que
generalmente se llena con un medio poroso. El
medio mantiene la estructura de la excavacion,
permite el flujo libre del agua residual
pretratada a las superficies de infiltracion, y
permite el almacenamiento del agua residual
durante las epocas de mayor caudal. El agua
residual ingresa al suelo, en donde recibe
tratamiento por medio de la infiltracion, la
adsorcion, y las reacciones biologicas que
consumen o transforman los diversos
contaminantes. En ultima instancia, el agua
residual tratada en el SISAR se combina con el
agua subterranea local y fluye con la misma.
Se han desarrollado diversos disefios de SISAR
que tienen en cuenta el emplazamiento y las
diversas condiciones del terreno. Los disefios se
diferencian principalmente en el punto en el
cual se ubica la superficie de filtro. La
superficie se puede estar expuesta debajo del
perfil natural del suelo (tecnologia convencional
o tecnologias alternativas), o sobre la superficie
del suelo natural (sistemas sobre el terreno o de
monticulo) (vease los folletos informativos
relacionados). La elevation de la superficie del
filtro es importante para proporcionar una
profundidad adecuada de suelo no saturado
entre la superficie de filtro y la condition limite
(por ejemplo, el nivel del lecho de roca o del
agua subterranea) para el tratamiento del agua
residual aplicada.
La geometria de la superficie del filtro puede
variar con respecto a su forma; las superficies de
filtro alargadas y estrechas (de zanja) son
preferibles. Las superficies de filtro anchas
(lechos) y las profundas (hoyos y zanjas
profundas) no tienen tan buen funcionamiento,
aun cuando requieren de un area menor.
Los sistemas de infiltracion subsuperficial
pueden lograr un alto nivel de tratamiento para
la mayoria de los contaminantes del agua
residual domestica. En terrenos de condiciones
apropiadas, esos sistemas tienen la capacidad de
remover casi el total de los compuestos
organicos biodegradables, los solidos en
-------
suspension, el fosforo, los metales pesados, y
los virus e indicadores fecales.
Establecimientos comerciales
El destine final de los compuestos organicos y
metales toxicos no esta bien documentado, pero
una cantidad limitada de estudios sugieren que
muchos de estos componentes permanecen
dentro o cerca del sistema. El nitrogeno es el
parametro mas significative del agua residual
que no es removido facilmente en el suelo.
Concentraciones de nitrato que sobrepasan el
estandar establecido para el agua potable de 10
mg N/L son encontradas comunmente en el
agua subterranea subyacente al SISAR (EPA
1992); sin embargo, estas concentraciones
disminuyen con la distancia aguas abajo del
SISAR.
APLICABILIDAD
Instalaciones comunitarias
Los tanques septicos son generalmente el primer
componente de sistemas en el punto de
generacion de desechos y son la opcion mas
empleada de estos sistemas para el tratamiento
de aguas residuales en los Estados Unidos. En
la actualidad, cerca del 25 por ciento de las
nuevas viviendas en los Estados Unidos utilizan
tanques septicos para tratamiento del agua
residual domestica antes de su disposicion.
Los tanques septicos utilizados en las viviendas
individuates se adquieren generalmente como
articulos de compra directa en establecimientos
comerciales, lo cual significa que los tanques ya
estan disponibles para su instalacion con base en
un caudal estandar. Las caracteristicas del agua
residual utilizadas para el disefio de los tanques
septicos son, en lo general, aquellas
correspondientes a una vivienda tipica.
Para muchos establecimientos comerciales, las
fuentes generadoras de agua residual son
bastante similares a las fuentes presentes en una
vivienda residencial. Para otros
establecimientos, sin embargo, las
caracteristicas del agua residual pueden ser
considerablemente diferentes a aquellas
correspondientes al agua residual tipica de
viviendas.
Para los establecimientos comerciales puede ser
una ventaja el uso de un sistema centralizado si
el caudal y la capacidad son suficientes, y si se
dispone de un pretratamiento adecuado. El agua
residual debe ser pretratada antes de su descarga
al sistema de absorcion al suelo. Cuando un
sistema de absorcion al suelo es utilizado para el
tratamiento y la disposicion, el pretratamiento
generalmente se hace por medio de un tanque
septico ubicado en el punto de generacion de los
residues. En areas en donde las condiciones del
suelo y del agua subterranea son favorables para
la disposicion del agua residual, y los costos del
terreno son reducidos, un sistema comunitario
de absorcion al suelo es generalmente la opcion
mas economica para el tratamiento y la
disposicion de agua residual con un caudal
menor a 35,000 galones por dia. La aplicacion
cuidadosa del efluente al sistema de absorcion al
suelo asegura la aplicacion uniforme del
efluente sobre la superficie de infiltration. Las
tuberias deben contar con puntos de acceso para
hacer la limpieza con chorros de agua. Se deben
instalar monitores de acumulacion de agua en
areas en donde se ubiquen zanjas para permitir
la observation del nivel liquido en las mismas.
-------
Infiltration al subsuelo
En algunos casos, se prefiere el uso de sistemas
de absorcion enterrados. Estos sistemas
enterrados, conocidos como sistemas de
infiltration subsuperficial de aguas residuales
(SISAR) son ventajosos porque el terreno sobre
los mismos puede utilizarse como areas verdes o
parques, y porque ellos proporcionan recarga
del agua subterranea. Los sistemas de
infiltration subsuperficial estan bien adaptados
para el tratamiento de caudales pequefios de
agua residual. Los sistemas SISAR pequefios,
comunmente denominados sistemas de tanque
septico, son tradicionalmente utilizados para
viviendas individuates, establecimientos
comerciales, lotes de casas moviles y areas para
acampar en areas que no cuentan con servicio de
alcantarillado. Desde finales de la decada de
1970, los SISAR han sido utilizados cada vez
mas para uso en grupos de viviendas y en
comunidades pequefias en las cuales el caudal es
menor a 25,000 galones por dia (gpd). Estos
sistemas son una tecnologia comprobada, pero
requieren de condiciones especificas del terreno
para que puedan funcionar con exito. Los
SISAR se prefieren con frecuencia a las
instalaciones de tratamiento mecanico en el
punto de generation de residues debido a que su
funcionamiento es consistente, y tienen pocos
requerimientos de operation y de
mantenimiento, un menor costo del ciclo util de
vida, y un menor impacto visual en la
comunidad.
El problema operational mas serio de los
sistemas comerciales de tanques septicos ha sido
el arrastre de solidos, aceites y grasas a la etapa
siguiente debido al mal disefio y a la falta de un
mantenimiento adecuado. El arrastre del
material suspendido a la siguiente etapa es mas
serio cuando se utiliza un campo de infiltration
para disposition del efluente del tanque septico
sin que se cuente con un tratamiento adicional.
Debido a que se reconoce que el mal
mantenimiento de los tanques septicos es
comun, algunas agendas reguladoras requieren
la adicion de una unidad septica grande o de
otra unidad de separation de solidos antes que el
efluente recolectado por el tanque septico pueda
ser descargado a los campos de disposition
subsuperficial. La utilization de interceptores o
trampas de aceites y grasas reduce
significativamente la descarga de los solidos
suspendidos totales, y de aceites y grasas. La
presencia de aceites y grasas en los efluentes de
los tanques septicos de los restaurantes ha sido
causante de fallas en los procesos de tratamiento
aguas abajo, tales como los filtros de arena
intermitentes y los filtros de recirculacion.
Teniendo en consideration estos problemas, se
recomienda el uso de pretratamiento.
El pretratamiento en los sistemas centralizados
de tratamiento requiere de tamizado grueso,
triturado, remocion de arena, remocion de
aceites y grasas, regulation del caudal, y
remocion de solidos suspendidos totales.
Pretratamiento para la remocion de aceites y
grasas
CRITERIOS DE DISENO
Pretratamiento del agua residual proveniente
de sistemas comerciales de tanque septico
Las aguas residuales provenientes de los
restaurantes, lavanderias publicas, y otros
establecimientos comerciales pueden contener
cantidades significativas de aceites y grasas, las
cuales pueden ser descargadas al sistema de
absorcion al suelo cuando estas ingresan a un
-------
tanque septico. Los aceites y grasas tienden a
acumularse en la superflcie del sistema de
absorcion al suelo, reduciendo la capacidad de
infiltration. Los aceites y grasas son
especialmente desagradables debido a su
persistencia y la tasa baja de biodegradacion.
Para evitar problemas en los sistemas
descentralizados de tratamiento y disposition de
aguas residuales, la concentration de aceite y
grasa en el efluente debe ser reducida a menos
de 30 mg/L antes de ser introducidas al sistema
de absorcion al suelo (Crites and Tchobanoglous
1998).
Los problemas asociados con la remocion de
aceites y grasas se hacen mas complejos con el
aumento de los diversos tipos de aceites y grasas
de cocina disponibles. El problema se complica
aun mas debido a que muchos de estos aceites
son solubles a temperaturas relativamente bajas,
haciendo que su remocion sea mas dificil.
Generalmente, se utilizan tanques de
desnatacion o trampas de grasa para interceptar
las grasas y aceites. La Figura 2 muestra un
diagrama de una trampa de aceites y grasas con
iina namara eyterna nara rmiestren
MARCO YTAPA
LIVIANA ESTANDAR
Nota: 1 in (pulgada) = 2.54 cm, 1 ft. (pie) = 0.3 m
Fuente: Crites and Tchobanoglous, 1998
FIGURA 2 DIAGRAMA DE UNA TRAMPA DE
ACEITES Y GRASAS CON CAMARA
EXTERN A DE MUESTREO
Diversas trampas de aceites y grasas estan
disponibles en forma comercial. La mayoria de
las unidades comerciales estan disefiadas con
base en el caudal promedio y no con base en el
caudal alto observado en mediciones de campo
en restaurantes y lavanderias. Se ha demostrado
tambien que la utilization de los tanques
septicos convencionales como tanques de
interception es eficaz para remover los aceites y
grasas. Dependiendo de la configuration del
tanque, puede ser necesaria la modification de
las tuberias cuando se usan tanques septicos
para atrapar las grasas. Generalmente, la
entrada esta ubicada debajo de la superficie del
agua mientras que la salida esta ubicada mas
cerca del fondo del tanque. El mayor volumen
proporcionado por el tanque septico ayuda a que
se logre la maxima separation posible de los
aceites y los residues grasosos. En los
restaurantes, la utilization de una serie de tres
tanques de interception es eficaz para separar
los aceites y las grasas. La alta concentration
de estos compuestos que esta asociada con las
descargas de restaurantes hace que la utilization
de los tres tanques en serie sea necesaria para
reducir esa concentration a niveles aceptables.
Los volumenes de los tanques de interception
de grasas varian generalmente de una a tres
veces el caudal promedio diario. Por ejemplo, si
un restaurante atiende a 100 clientes por dia y el
caudal promedio por cliente es de 38 litres
diarios (10 galones/dia/cliente), el tamafio del
tanque de interception de grasas debe ser entre
3,800 y 11,400 litres (1,000 y 3,000 galones).
Dependiendo de las actividades en una
determinada instalacion, el lodo y la nata
acumulados, debe ser removidos cada tres a seis
meses (Crites and Tchobanoglous 1998).
-------
Tanques septicos
Un tanque septico debe ser de tamafio y
construction apropiados y debe tener un disefio
hermetico y una estructura estable para
funcionar correctamente.
dosificadores son preferibles especialmente en
los campos compuestos por suelos altamente
permeables debido a que ayudan a mantener las
condiclones no saturadas de flujo que son
necesarias para lograr un eficaz tratamiento
biologico del efluente.
• Tamafio del tanque. El tamafio requerido de
un tanque septico para un establecimiento
comercial depende de los caudales
anticipados de la instalacion, conjuntamente
con el caudal proveniente de las viviendas o
de otras fuentes, si se trata de un sistema
comunitario.
• Construction del tanque. Un factor clave en
el disefio del tanque septico es la relation
entre la extension del area superficial, la
capacidad de almacenar el agua residual, y
la cantidad y velocidad de descarga del agua
residual. Estos factores afectan la eficacia
de los tanques y la capacidad de retention de
lodos. La construction del tanque debe
tambien asegurar una estructura de cerrado
hermetico.
Un punto importante para el mantenimiento de
un tanque septico es el colocar tuberias
verticales (risers) en las aberturas del tanque. Si
se entierra un tanque septico debajo de la
superficie del suelo, la tuberia vertical debe ser
utilizada en las aberturas para ubicar la tapa en
la superficie del terreno. Estas tuberias
verticales facilitan la ubicacion y el
mantenimiento del tanque.
El efluente del tanque septico puede ser
aplicado al campo de absorcion al suelo
mediante un flujo intermitente por gravedad, o
por medio de una bomba o de un sifon
dosificador. La aplicacion periodica utilizando
un sifon dosificador mantiene un ambiente
aerobio en el campo de disposition, permitiendo
que el tratamiento biologico del efluente ocurra
de una manera mas rapida. Los sifones
Infiltration al subsuelo
Las consideraciones importantes para el disefio
de los sistemas subsuperficiales de infiltration
incluyen:
• Textura del suelo. Existen tres tamafios de
particulas del suelo: arena, limo y arcilla.
La textura refleja el porcentaje relative de
cada una de estas particulas del suelo en un
terreno en particular. La textura del suelo
afecta la tasa de infiltration del agua
residual a traves del suelo (denominada
conductividad hidraulica). Estos factores
determinan el tamafio del campo de
absorcion necesario. La arena permite el
transports del agua de manera mas rapida
que el limo, en el cual a su vez es mas
rapido que en la arcilla.
• Carga hidraulica. Esta es la cantidad de
efluente aplicada por pie cuadrado de
superficie de la zanja o el campo, un factor
importante en el disefio del tanque septico.
Debido a que el agua se filtra a traves de
suelos arcillosos de manera mas lenta que a
traves de los arenosos o limosos, la tasa de
carga hidraulica es menor para los suelos
arcillosos que para los limosos, y menor
para estos que para los arenosos. Debido a
que los suelos arcillosos tienen una
conductividad muy baja, estos pueden
apelmazarse y compactarse facilmente
-------
durante la construction, reduciendo su
infiltration a la mitad de la tasa prevista.
Selection del emplazamiento
Se deben considerar dos factores fundamentales
de disefio para la selection del lugar en donde se
produciran las actividades de tratamiento y
renovation del agua residual. Estos son la
capacidad del suelo para asimilar la carga
hidraulica deseada, y la capacidad del suelo para
asimilar la carga contaminante de proceso. La
carga de proceso consiste de la materia
organica, los nutrientes y otros solidos que estan
presentes en el agua residual. La capacidad
hidraulica asimilativa de un terreno
frecuentemente esta determinada por la textura
del material del suelo. Areas con suelos
arenosos generalmente reciben cargas
hidraulicas altas, mientras que las areas con
suelos de arcilla fma tienen una baja capacidad
hidraulica asimilativa. Con frecuencia, este
metodo, basado en la carga hidraulica da como
resultado cargas excesivas de los componentes
del proceso en zonas arenosas.
Los suelos arenosos generalmente presentan una
permeabilidad rapida. Esto sugiere que estos
suelos se drenan y reairean rapidamente. Estas
caracteristicas permiten una carga
moderadamente alta de compuestos organicos
en estos suelos, pero a su vez limitan la
posibilidad que estos suelos atenuen
contaminantes solubles tales como el nitrogeno
y el fosforo. Los suelos de textura fma -
aquellos que contienen arcillas - tienen un alto
potential para atenuar contaminantes solubles,
pero tienen una capacidad limitada para la
conduction de los liquidos; por lo tanto, las
cargas hidraulicas aplicadas a estos suelos deben
ser muy moderadas. Ningun tipo de suelo
proporciona las caracteristicas optimas para
asimilar todos los componentes aplicados, y el
reto para el profesional encargado del manejo en
el sitio del agua residual es el lograr un balance
entre las cargas aplicadas y la capacidad
asimilativa total del area receptora que se va a
disefiar. Se deben utilizar los objetivos del
tratamiento para optimizar el disefio del si sterna.
Cuando se designan grandes volumenes de agua
residual para su aplicacion sobre el terreno,
puede ser necesaria la realization de un analisis
del apilamiento del agua subterranea
(mounding). Este analisis es necesario para
asegurar que la distancia de separation entre el
fondo de la zanja y el nivel freatico sea
adecuada para lograr el tratamiento necesario.
Los sistemas grandes deben ser disefiados de
modo que la dimension mas larga de la zanja se
ajuste al contorno del terreno, y la dimension
mas corta sea transversal a dicho contorno. Esto
generalmente da como resultado el disefio de
sistemas con gradientes hidraulicos que facilitan
el tratamiento.
Las condiciones del suelo y el terreno en las que
el agua residual va a ser tratada variaran de una
localidad a otra. Las areas seleccionadas como
receptoras del agua residual deben mostrar
caracteristicas que faciliten el tratamiento y la
renovation del agua residual. Las areas en
donde se producen las actividades de
tratamiento y renovation del agua residual
deben ser seleccionadas considerando los
criterios aceptables establecidos por las agendas
reguladoras locales.
Las tasas de aplicacion sobre el fondo de la
zanja varian desde 0.2 a 1.2 galones por dia/pie2
dependiendo de las condiciones del suelo. La
Tabla 1 contiene las tasas sugeridas para la
aplicacion del agua residual en las zanjas y en el
fondo de los lechos.
-------
TABLA 1 TASAS SUGERIDAS PARA LA
APLICACION DE AGUAS RESIDUALES
Textura del
suelo
Factor de
infiltration
(min/pulgada
/ min por cm)
Tasa de
aplicacion
(gpd/pie2/
Lpd/m2)
Grava, arena <1/<0.4 No
gruesa adecuado
Arena gruesa a 1-5/0.4-2.0 1.2/0.049
mediana
Arena fma a
arena gredosa
Greda arenosa
a greda
Greda, limo
poroso
Greda limosa
con arcilla,
greda arcillosa
6-15/2.4-5.9 0.8/0.033
16-30 /
6.3-11.8
31-60 /
12.2-23.6
61-120 /
24.0-47.2
Arcilla, arcilla >120 / >47.2
colloidal
0.6/0.024
0.45/0.018
0.2/0.008
No
adecuado
Notas: 1- min/pulgada * 0.4 = mm/cm
1- gpd/pie2 * 40.8 = Lpd/cm2
Fuente: Crites & Tchobanoglous, 1998
agua residual. Sin embargo, si se controla la
carga, la actividad biologica en la superficie de
infiltracion mantiene la acumulacion de residues
en un equilibrio relative de modo tal que se
puedan sostener tasas de infiltracion razonables.
La selection de la tasa de disefio para la carga
hidraulica debe considerar factores de disefio
para el suelo y para el sistema. Normalmente,
las tasas de disefio para los SISAR grandes se
basan en analisis detallados del suelo y la
experiencia previa, mas que en las tasas medidas
de conduction hidraulica.
Pretratamiento del agua residual
Como minimo, es necesario que se realice el
tratamiento del agua residual en un tanque
septico antes de la aplicacion de la misma a un
SISAR. La Figura 3 muestra el diagrama de un
sistema doble de absorcion del suelo. Los
niveles mas altos del tratamiento, tales como los
alcanzados por una unidad de tratamiento
aerobia, pueden reducir el tamafio o prolongar la
vida del SISAR, pero esto se debe sopesar con
relation al incremento del costo de las
actividades de pretratamiento y a los posibles
dafios por el mantenimiento inadecuado del
sistema.
Carga hidraulica
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La tasa de disefio de la carga hidraulica esta
determinada por las caracteristicas del suelo, el
potencial de apilamiento del agua subterranea, y
la calidad del agua residual aplicada. La
obstruction de la superficie de infiltracion se
debe a cargas prolongadas de agua residual que
reducen la capacidad del suelo para recibir el
Ventajas
Los sistemas de infiltracion subsuperficiales
estan perfectamente adaptados para el
tratamiento descentralizado del agua residual
-------
porque son subterraneos. A menudo estos son
la unica metodologia disponible para el
tratamiento del agua residual proveniente de
viviendas y establecimientos comerciales
rurales. Algunas comunidades eligen sistemas
subterraneos de infiltration para evitar el alto
costo que representa la construction de un
alcantarillado. En donde los lotes individuates
no son adecuados para su uso, se pueden utilizar
emplazamientos alejados para agrupar las
viviendas en un SISAR individual, limitando la
necesidad de alcantarillas. Como alternativa, el
agua residual de comunidades enteras puede ser
tratada por medio de un SISAR. Debido a que
el sistema es subterraneo, el terreno superficial
puede ser utilizado como areas verdes o
parques. Ademas, los SISAR permiten la
recarga del agua subterranea.
Desventajas
La utilization de los SISAR esta limitada por las
condiciones del terreno y el suelo. Debido a que
la superficie de infiltration es subterranea, esta
solo puede manejarse sacandola de servicio cada
6 a 12 meses para darle un periodo de
"descanso", lo cual requiere la construction de
celdas de reserva con ciclos de carga alternados.
Por lo tanto, el uso de sistemas grandes de
SISAR generalmente esta limitado a los suelos
arenosos bien drenados que reduzcan los
requerimientos de terreno. Debido a que el
nitrogeno no es removido eficientemente por el
SISAR, es necesario la realization del
pretratamiento para prevenir la contamination
por nitratos del agua subterranea a
concentraciones que sobrepasen los estandares
del agua potable.
Los caudales provenientes de los
establecimientos comerciales que sean mayores
a los de disefio del sistema pueden abrumar el
SISAR y producir condiciones de derrame y
olores desagradables.
DESEMPENO
Se deben realizar correctamente las actividades
de operation y mantenimiento de los tanques
septicos y otras unidades del pretratamiento para
poder mantener un SISAR que de un
tratamiento efectivo al agua residual. Mientras
se hace uso del tanque septico, o de una unidad
de tratamiento aerobia, el lodo se acumula en el
fondo de la unidad del tratamiento. Cuando el
nivel del lodo aumenta, el agua residual
permanece por un menor tiempo en el tanque y
los solidos pueden ser arrastrados al campo de
absorcion. Los tanques septicos correctamente
dimensionados tienen generalmente espacio
suficiente para la acumulacion de lodos por un
minimo de tres afios. Las unidades de
tratamiento aerobio requieren de un manejo
intensive de los lodos.
La frecuencia de bombeo del tanque depende
de:
La capacidad.
La cantidad de agua residual que fluye
dentro del tanque (con relation al tamafio de
la vivienda).
La cantidad de los solidos en el agua
residual (por ejemplo, se generan mas
solidos si se hace la elimination de basuras
por medio de los trituradores).
-------
El campo de absorcion del suelo no fallaria
inmediatamente si no se hace le bombeo del
tanque septico, pero el tanque ya no protegeria
de los solidos al campo de absorcion. Si se
descuida por mucho tiempo el mantenimiento
del tanque, o de la unidad de tratamiento
aerobio, puede ser necesario el reemplazo del
campo de absorcion.
Un ejemplo de deficiencias de tanques septicos
o el sistema del campo de absorcion se presento
en Missouri. Diversos estudios estatales han
demostrado que el 70 por ciento (150,000) de
los sistemas no estan funcionando
correctamente, generando cerca de 60 millones
de galones de aguas residuales no tratadas o
semi-tratadas por dia que llegan a las fuentes de
suministro de agua subterranea (Schultheis and
Hubble). De acuerdo con el mapa general de
suelos de Missouri, del 60 al 99 por ciento de
los municipios en la region de Ozarks tienen
severas limitaciones para la utilization de los
sistemas de campos de absorcion.
UNIDAD DE
TRATAMIENTO DE
AGUA RESIDUAL
VALVULA DE
ALTERNACION DE
FLUJOAPRUEBADE
FUGAS, CORROSION Y
OBSTRUCCIONES
TUBEFiADE
DISTRIBUCION
Fuente: Barrett and Malina, 1991
FIGURA 3 PLANO DE UN SISTEMA DE
ABSORCION AL SUELO DE LECHO DOBLE
Se han llevado a cabo diversos estudios
enfocados en evaluar las deficiencias de los
sistemas de tanque septico. La agencia Lower
Colorado River Authority (LCRA) recibio
fondos de la Comision de Aguas de Texas
(Texas Water Commission, TWC) para
identificar grupos de localidades en las cuencas
costeras de Lavaca y de Colorado en donde las
instalaciones de tratamiento y disposition de
aguas residuales pudieran estar presentando
deficiencias operativas. La information de este
estudio identificara areas que puedan cualificar
para recibir el fmanciamiento de proyectos de
acuerdo a la Section 319 del Acta de Aguas
Limpias (Clean Water Act).
La TWC realize un estudio para analizar si los
tanques septicos estaban contaminando al Lago
Granbury en Hood County, Texas (TWRI,
fascicule de la primavera de 1993). Debido a
que se utilizaban diversos tanques septicos cerca
del lago, existia una preocupacion adicional por
la contaminacion por coliformes fecales. Los
analisis de muestras tomadas en las ensenadas a
lo largo del lago demostraron que el 10 por
ciento de las areas analizadas tenian mas de 200
unidades formativas de colonias por cada 100
mililitros, indicando que el lago tiene un alto
nivel de contaminacion por bacterias coliformes
fecales.
Las normas referentes a la descarga, cada vez
mas rigurosas, han llevado a muchas
comunidades al uso de medidas mas eficaces
para el tratamiento de residues. Un ejemplo es
Eagle Mountain Lake, cerca de la ciudad de Fort
Worth, Texas, en donde el Distrito de Control
de Aguas y Mejoras del Condado Tarrant
(Tarrant County Water Control and
Improvement District, WCID) esta adoptando
medidas aceleradas para mejorar la calidad del
efluente de los 2,500 sistemas de aguas
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residuales ubicados en Eagle Mountain Lake.
Muchas de las viviendas en esta area son
utilizadas solo en fines de semana, por lo cual
los tanques septicos fueron disefiados para un
uso limitado. La agenda WCID esta disefiando
un sistema que sea lo suficientemente grande
para un uso de tiempo completo con el fin de
mejorar la calidad del efluente.
En el sector norte de Texas, la Comision de
Conservation de Recursos Naturales de Texas
(Texas Natural Resource Conservation
Commission, TNRCC) ha utilizado tecnologias
innovadoras para uso en el punto de generation
de residues con el fin de solucionar los
problemas regionales de agua residual asociados
con la falla de sistemas de tanques septicos por
el rapido crecimiento de la region. En la decada
de 1980, la ciudad de Umbarger instalo un
tanque septico de 44,000 galones y un campo de
drenaje de 30,720 pies cuadrados para dar
servicio a sus 325 residentes. Este sistema
comunitario reemplazo la recoleccion de
multiples tanques septicos pequefios distribuidos
por toda la ciudad, muchos de los cuales habian
experimentado deficiencias en el pasado.
OPERACION Y MANTENIMIENTO
arriba de la superficie de infiltracion. La
intervention del operador puede ser necesaria si
se observan cambios. El mantenimiento
rutinario de los SISAR se limita generalmente a
la alternation anual o semestral de las celdas de
infiltracion.
Otra tarea incluida dentro de las actividades de
mantenimiento es la limpieza de la criba en la
descarga de efluente del tanque septico para
evitar la obstruction del sistema. Este filtro
debe ser limpiado periodicamente removiendolo
de la descarga, y rociandolo con una manguera
que dirija el flujo en direction al tanque septico.
Los campos de absorcion al suelo deben ser
protegidos de los solidos y la lluvia. Si un
tanque no es bombeado, los solidos pueden
ingresar al campo de absorcion. La escorrentia
que se recolecta en los techos o las superficies
impermeables, tales como areas de concrete,
debe desviarse alrededor del campo de
absorcion para evitar que estos suelos se saturen
con el agua de lluvia. Los campos saturados
con escorrentia pluvial no pueden recibir el agua
residual. El plantar hierbas de estaciones frias
sobre el campo de absorcion al suelo puede
ayudar a remover el agua del suelo y mantener
el sistema funcionando correctamente durante el
invierno.
Infiltracion al subsuelo
COSTOS
Un SISAR bien disefiado solo requiere de una
atencion limitada por parte del operador. Las
funciones de manejo incluyen principalmente la
documentation del estado del sistema, el
analisis de la acumulacion de los solidos, la
evaluation del funcionamiento de la bomb a, el
monitoreo del sistema de control, y la
supervision de las unidades de pretratamiento,
los componentes mecanicos, y los niveles de
acumulacion del agua residual en el terreno
Infiltracion al subsuelo
Los costos de inversion del terreno y la
movilizacion de tierra son los mas
significativos. Cuando se utiliza el relleno para
asentar la superficie infiltrativa primaria, el
costo de transporte del material tambien llega a
ser significativo. Otros costos incluyen el
pretratamiento y la conduction del agua residual
al lugar de tratamiento.
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Otros factores que afectan los costos de los
tanques septicos incluyen las condiciones del
subsuelo en el sitio, la localization y el acceso
al lugar, y el tipo de tanque utilizado. El costo
de los tanques, incluyendo la instalacion,
generalmente esta dentro del rango entre $1.00 y
$4.00 por galon. Las actividades de bombeo de
los tanques septicos varian en costo entre $150 y
$200 por cada 2,000 galones. Si un tanque se
bombea una vez cada tres afios y medio, el costo
del mantenimiento seria de $50 por afio,
aproximadamente, y el costo de bombeo y
transporte de $175.
2. Corbitt, Robert A. 1990. Standard
Handbook of Environmental Engineering.
McGraw-Hill, Inc. New York.
3. Community Environmental Services, Inc.
Septic Tank. Fact Sheet. City of Austin, TX.
4. Crites, R. and G. Tchobanoglous. 1998.
Small and Decentralized Wastewater
Management Systems. WCB McGraw-Hill,
Inc. Boston.
REFERENCIAS
Otros folletos informativos relacionados:
Sistemas de monticulo
EPA 832-F-99-074
Septiembre de 1999
Colectores a presion
EPA 832-F-00-070
Septiembre de 2000
Tuberias de flujo por gravedad de diametro
pequefio
EPA 832-F-00-038
Septiembre de2000
Otros folletos informativos de la EPA pueden
ser obtenidos en el siguiente sitio de Internet:
http ://www. epa. gov/owmitnet/mtb fact, htm
1. Barret, Michael E. and J. F. Malina, Jr., Sep.
1, 1991. Technical Summary of Appropriate
Technologies for Small Community
Wastewater Treatment Systems. The
University of Texas at Austin.
5. Robillard, Paul D. and Kelli S. Martin.
Septic Tank Soil Absorption Systems.
Agricultural and Biological Engineering
Fact Sheet. Penn State, College of
Agriculture. Site accessed 2000.
http://www.klinesservices.com/psl.cfm.
6. Schultheis, Robert A. and Gwen Hubble. A
Homeowner's Guide: Septic Tank/
Absorption Field Systems. Extension
Service, U.S. Department of Agriculture,
Project Number 90-EWQI-1-9241,
publicationWQ0401.
7. Texas On-Site Insights, Volume 2, Number
1: Spring 1993, Measuring the Impact of
Septic Tanks on Lake Granbury. Texas
Water Research Institute.
Texas On-Site Insights, Volume 2, Number
2: Summer 1993, LCRA Receives Grant to
Study On-Site Systems in Colorado, Lavaca
Coastal Basins. Texas Water Research
Institute.
9. Texas On-Site Insights, Volume 4, Number
2: Spring 1995, Managing On-Site
-------
Wastewater Programs at Eagle Mountain
Lake. Texas Water Research Institute.
10. Texas On-Site Insights, Volume 6, Number
2: June 1997, Texas Panhandle is Site of
Many Innovative On-Site Systems. Texas
Water Research Institute.
La mention de marcas o de productos
comerciales no significa que la Agencia de
Protection Ambiental de los Estados Unidos
apruebe o recomiende su uso.
11. U.S. Environmental Protection Agency.
1980. Design Manual: Onsite Wastewater
Treatment & Disposal Systems. EPA Office
of Water. EPA Office of Research &
Development. Cincinnati. EPA 625/1-
80/012.
Para mayor information, contactarse con:
INFORMACION ADICIONAL
Lower Colorado River Authority
Burt Carter
P.O. Box 220
Austin, TX 78767
Tarrant County WCID
David Jensen
10201 North Shore Drive
Fort Worth, TX 76135
Texas Natural Resource Conservation
Commission
Lezlie Cooper or Steve Green
3918 Cany on Drive
Amarillo, TX79109
Texas Natural Resource Conservation
Commission
Wilson Snyder
6801 Sanger Avenue, Suite 2500
Waco, TX 76710
David Venhuizen, P.E.
5803 Gateshead Drive
Austin, TX 78745
Municipal Technology Branch
U.S. EPA
Mail Code 4204
1200 Pennsylvania Avenue, NW
Washington, D.C. 20460
sMTB
Excelence Ih compiance through opmial technical solutions
MUNICIPAL TECHNOLOGY BRANCH
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