United States
Environmental Protection
Agency
Office of Water
Washington, D.C.
EPA 832-F-99-031
Septiembrede1999
&EPA Folleto informativo de operacion y
mantenimiento del alcantarillado
Limpieza e inspeccion de tuberias
DESCRIPCION
A medida que se produce el envejecimiento de
los sistemas de alcantarillado, el riesgo de
deterioro, obstrucciones y derrumbes se
convierte en una consideration muy importante.
Por esta razon las municipalidades en todo el
mundo estan haciendo esfuerzos para mejorar de
antemano el nivel de desempefio de sus sistemas
de alcantarillado. La limpieza y la inspeccion
de los colectores de agua residual son
fundamentales para el mantenimiento y
funcionamiento correcto del sistema, y ademas
extienden la inversion de la comunidad en su
infraestructura de alcantarillado.
Tecnicas de inspeccion
Se requieren programas de inspeccion para
determinar la condicion actual del alcantarillado
y para ayudar a la planificacion de una
estrategia de mantenimiento. Idealmente las
inspecciones del alcantarillado deben realizarse
en condiclones de bajo caudal. De presentarse
condiclones de flujo que pudieran volcar la
camara, las inspecciones deben llevarse a cabo
durante los periodos de menor caudal entre la
medianoche y las cinco de la mafiana, o se
puede hacer un taponamiento temporal del
colector para reducir el caudal. La mayoria de
los colectores son inspeccionados utilizando uno
de los metodos siguientes.
• Circuito cerrado de television (CCTV).
• Camaras.
• Inspeccion visual.
• Inspeccion por iluminacion con
lamparas.
Las inspecciones por television son las usadas
con mayor frecuencia, las mas eficientes a largo
plazo en terminos de costo y las mas eficaces
para documentar la condicion interna del
alcantarillado. La Figura 1 muestra una
configuration tipica del equipo de inspeccion
por television. Para tuberias de alcantarillado
con diametros de 0.1 a 1.2 m (4 - 48 pulgadas)
se recomiendan las inspecciones por circuito
cerrado de television. Se debe preparar la
camara de CCTV para que el lente este lo mas
cerca posible al centre de la tuberia. En
colectores de mayor tamafio la camara y las
luces estan sujetos a una balsa sobre la cual
flotan por la tuberia de un pozo, de visita al
siguiente. La camara y las luces giran en
direction horizontal y vertical para que se
puedan ver los detalles de las paredes. En
colectores mas pequefios el cable y camara se
sujetan a un deslizador conectado a una boya o
sombrilla de arrastre que flotan de un pozo de
visita al siguiente. La documentation de las
inspecciones es de gran importancia para el
exito de un programa de operacion y
mantenimiento (O/M). Con las inspecciones de
CCTV se produce un video que puede ser usado
como referenda futura.
En colectores de mayor diametro, en donde los
puntos de acceso a la superficie estan separados
por mas de 300 m (1,000 pies lineares), las
-------
inspecciones se realizan comunmente con
camaras. Para esta tecnica se usa una camara de
pelicula montada sobre una balsa con luces
pulsantes (strobe light). Esta tecnica requiere
menos energia electrica que la de CCTV de
manera que el cable es mas liviano y manejable.
Las inspecciones con camaras se documentan
con fotografias instantaneas Polaroid que son
referenciadas en un registro de datos de acuerdo
a la fecha, la hora y la ubicacion.
Las inspecciones visuales son vitales para tener
un conocimiento completo de la condicion de
los alcantarillados. Las inspecciones visuales de
pozos de visita y de tuberias incluyen las de
superficie y las internas. Los operadores deben
prestar atencion a zonas colapsadas en el suelo
sobre las tuberias y terrenos con acumulacion de
agua. Los inspectores tambien deben examinar
en detalle la condicion fisica de los cruces de
arroyos, las condiciones de los brocales y de las
tapas de los pozos de visita o de cualquier
superficie de ladrillo expuesta, y la visibilidad
de los pozos y otras estructuras. Para colectores
grandes se recomienda una inspeccion interna o
una visita a pie dentro de la tuberia. Esta
inspeccion requiere que el operador entre al
pozo de visita, al canal y a la tuberia, y examine
la condicion del brocal, la tapa y la pared del
pozo, asi como las paredes de la tuberia encima
del nivel de flujo. Cuando se entra a un pozo o
una tuberia de alcantarillado es muy importante
cumplir con las regulaciones actualizadas de la
Administration de Salud Ocupacional y
Seguridad Industrial (Occupational Safety and
Health Administration) para espacios
encerrados. Si no se puede entrar a un pozo, se
pueden utilizar espejos. Generalmente se
colocan los espejos en dos pozos de visita
adyacentes para la luz se refleje al interior de la
tuberia.
Las inspecciones de iluminacion con lamparas
se utilizan para tuberias de baja prioridad, las
cuales corresponden generalmente a tuberias de
menos de 20 afios de antigiiedad. Tambien se
usa la iluminacion con lamparas en proyectos
cuyos recursos fmancieros son extremadamente
CONTROL DE
ENERGlADETV
RoTl'*iE»ARRASTRE
LINEADEGUIA
OPOtEABE-l
RETORNO
CAMARA, LUCES Y
DESLIZADOR
ENSAMBLAJE DE ARRASTRE
DEL TELEVISOR EN LATUBERlA
Fuente: Water Pollution Control Federation, 1989.
FIGURA 1 CONFIGURACION DEL EQUIPO
DE CCTV
limitados. En esta tecnica se baja una camara
dentro del pozo de mantenimiento y se coloca
en el centre del cruce del brocal del pozo y la
tuberia. Se obtienen despues imagenes visuales
del interior de la tuberia usando la camara.
Varias tecnicas de inspeccion especializadas han
sido desarrolladas recientemente en todo el
mundo. AMTEC, una empresa inglesa de
inspeccion de alcantarillados ha usado equipos
basados en lineas de luces y en sonar que miden
el contorno interno de la section transversal.
Karo, una empresa alemana de investigation y
desarrollo, esta trabajando en la mejora de la
tecnologia de CCTV usando nuevos sensores
sonicos, pero el exito de esta tecnica aun no ha
sido demostrado. La tecnologia de sonar podria
ser muy util para la inspeccion de tuberias
concavas (de sifon invertido) que siempre se
encuentran llenas de agua a presion. La
empresa Melbourne Water and CSIRO Division
-------
of Manufacturing Technology ha introducido
una nueva tecnologia denominada PIRAT, la
cual consiste en el uso de un vehiculo de
operation interna dentro de la tuberia dotado
con un escaner de laser. El instrumento tiene la
capacidad de hacer una evaluation cuantitativa
y automatica de la condition del alcantarillado.
Los datos geometricos que se recolectan son
usados para reconocer, identificar y evaluar
defectos en los colectores del alcantarillado.
Sonex tambien ha disefiado una tecnologia
nueva denominada calibrador sonico
(ROTATOR Sonic Caliper) que tiene la
capacidad de tomar mediciones por cada pie de
tuberia. Este aparato es arrastrado por los
colectores de un pozo al siguiente para
recolectar datos que pueden ser usados en el
calculo del volumen de sedimento depositado, la
medicion de la corrosion desde la corona de la
tuberia hasta el nivel del agua, y la
determination del porcentaje de deflexion en
todos los puntos alrededor de las tuberias
flexibles. Los datos recolectados se basan en el
intervalo requerido para que un pulso sonico
vaya a un objeto determinado y regrese de este.
Tecnicas de limpieza
El sistema de alcantarillado requiere un
programa de limpieza para mantener su
funcionamiento apropiado. Existen varias
tecnicas que son usadas tradicionalmente para
eliminar obstrucciones y como herramientas de
mantenimiento preventive. Cuando se hace la
limpieza del alcantarillado, las comunidades
locales deben tener en cuenta las regulaciones
de la EPA referentes a los residues solidos y
peligrosos segun se defmen en el Codigo
Federal de Regulaciones de Estados Unidos (40
CFR 261). Debe consultarse con las autoridades
locales en lo referente al cumplimiento con las
normas estatales para el muestreo y la
disposition final de residues peligrosos.
La Tabla 1 resume algunos de los metodos de
limpieza de alcantarillado mas comunmente
utilizados.
Nuevas tecnicas de limpieza hidraulica estan
tambien siendo desarrolladas a nivel
international. En Francia y Alemania se han
desarrollado varies sistemas innovadores de
vaciado usando el concepto de "ruptura de la
represa." En Francia se ha desarrollado un
sistema de vacio denominado Hydrass cuyo
disefio consiste de una reja que gira sobre una
bisagra en una position casi horizontal. Cuando
la reja se abre y se produce la descarga se
genera una ola de vaciado que remueve los
sedimentos depositados. En Alemania tambien
se ha desarrollado un sistema similar
denominado GNA Hydroself ®. Este sistema de
vaciado no requiere electricidad, mantenimiento
ni gasto de agua potable. El Hydroself®
consiste de una reja operada hidraulicamente y
una section con pared de concrete construida
para almacenar el agua a ser descargada. El
sistema se puede instalar en colectores de
diametro grande (> 2000 mm o > 79.4
pulgadas). No parece haber limite en cuanto a
la duration de la descarga porque se puede
almacenar mas agua de descarga sin costos
adicionales de construction o de operation.
Otro ejemplo de una tecnologia similar se tiene
en el sistema Brussels Sewer System en el cual
una carretilla con paleta de vaciado se mueve
fisicamente por la tuberia y remueve el
sedimento para que pueda ser transportado con
el flujo del alcantarillado.
Si bien todos de estos metodos han sido eficaces
en el mantenimiento de sistemas de
alcantarillado, el metodo ideal para reducir y
controlar los materiales que se encuentran en las
lineas de alcantarillado son los programas de
education y prevention de la contamination. El
publico debe ser informado de que substancias
comunes de uso domestico como las grasas y
aceites deben desecharse en la basura usando
recipientes cerrados, no en el alcantarillado.
-------
Este metodo no solo ayudaria a minimizar viviendas sino que tambien ayudaria a mantener
problemas de plomeria a los duefios de limpios los colectores del alcantarillado.
TABLA 1 METODOS COMUNES DE LIMPIEZA DEL ALCANTARILLADO
Tecnologia
Remocion mecanica
Metodo de raspado
(Vease la Figura 2)
Maquina de baldes
Remocion hidraulica
Maquina de esfera
Metodo de vaciado
Chorro a presion
Carretilla
Cometas, bolsas y "poly pigs"
Usos y aplicaciones
* Usa un motor y un eje de soporte con barras continues de raspado o en
secciones.
• A medida que rotan las barras estas deshacen los depositos de grasas,
cortan las rafces y remueven la basura.
• Las maquinas de raspado tambien ayudan a colocar los cables que se
usan para inspecciones televisadas y las maquinas de baldes.
* Es mas efectivo en tuberfas hasta de 300 mm (12 pulgadas) de
diametro.
• Aparato cilfndrico, cerrado en un extreme y con dos mandfbulas
opuestas de bisagra al otro extremo.
• Las mandfbulas se abren, y raspan los materiales para depositaries en
el balde.
* Remueve parcialmente depositos grandes de lodo, arena, grava y otros
tipos de residues solidos.
* Una esfera de limpieza de caucho con estrfas gira y limpia el interior de
la tuberfa a medida que aumenta el flujo en la Ifnea de alcantarillado.
* Remueve depositos de material inorganico sedimentado y acumulacion
de grasas.
• Es de mayor eficacia en tuberfas de diametros desde 13 a 60 cm (5 a
24 pulgadas)
* Introduce un flujo fuerte de agua a la Ifnea desde un pozo de visita.
• Remueve materiales flotantes y en cierta medida arena y grava.
• Es de mayor eficacia cuando se usa en combinacion con otras
operaciones mecanicas como por ejemplo limpieza con maquina de
baldes.
• Dirige un chorro de agua de alta velocidad a la tuberfa desde un pozo
de visita.
• Remueve la acumulacion de basura y grasas, remueve las
obstrucciones y corta rafces en tuberfas de diametro pequeno.
* Es eficiente para la limpieza rutinaria de tuberfas de diametro pequeno y
con flujo reducido.
• Escudo metalico circular con borde de caucho y articulacion de bisagra
montado sobre una carretilla de acero con ruedas pequefias. El escudo
funciona como un tapon para inducir una acumulacion de agua.
* Restriega la pared interna de la tuberfa
* Eficaz en la eliminacion de escombros pesados y la limpieza de grasas
en la Ifnea.
• Similar en funcion a la maquina de esfera
-------
* Los bordes rfgidos de la bolsa y la cometa inducen una accion de
restregado.
• Es eficaz para remover la acumulacion de desechos en descomposicion
y las grasas y removilizarlos aguas abajo.
Trampa de lodos
Recolecta sedimentos en lugares convenientes.
Necesitan servaciadas regularmente como parte del programa de
mantenimiento.
Trampa de grasas e
interceptores de arena y
aceite
* La solucion final para la acumulacion de grasa es recolectarla y
eliminarla.
• En algunos casos los codigos locales de construction o las regulaciones
del alcantarillado requieren estos tipos de estructuras. Generalmente se
requieren interceptores de arena y aceite en las descargas de talleres
de automoviles.
• Necesitan de una limpieza completa para su funcionamiento correcto.
• La frecuencia de limpieza varfa desde dos veces por mes hasta una vez
cada seis meses dependiendo de la cantidad de grasa en la descarga.
* Se debe dar instruction a los operadores de restaurantes y talleres de
automoviles sobre la necesidad de dar mantenimiento a estas trampas.
Sustancias qufmicas
Antes de usar estas
substancias hay que revisar
las hojas de seguridad
industrial de materiales y
contactar a las autoridades
locales en lo referente al uso
correcto de acuerdo con las
regulaciones y la disposition
final una vez usadas en la
operacion. Si se requiere
asistencia o
recomendaciones respecto al
uso de algunas sustancias
quimicas, contacte a la U. S.
EPA o la Agenda Estatal de
Control de Contaminacion del
Agua.
* Usadas para controlar rafces, grasa, olores (gas de H2S), corrosion del
concrete, roedores e insectos.
• Control de raices - el efecto dura mas tiempo que el de las maquinas de
raspado (aproximadamente de 2 a 5 anos).
* Gas de /-/2S - algunas sustancias qufmicas comunes son el cloro (CI2),
el peroxide de hidrogeno (H2O2), el oxfgeno puro (O2), el aire, la cal
(CA(OH)2), el hidroxido de sodio (NaOH) y las sales de hierro.
• Problemas de grasa yjabon - algunas sustancias qufmicas comunes
son los acidos biologicos, agentes de digestion, enzimas, cultivos de
bacterias, catalizadores, materiales causticos, hidroxidos y
neutralizantes.
Fuente: Arbour and Kerri, 1997 and Sharon, 1989.
APLICABILIDAD
En afios recientes han sido desarrolladas rru
para aprovechar la information obtenida en i
de alcantarillado. Programas como estos
actividades de mantenimiento con evaluacio
si sterna que pueda
CORTADORDE RAICES DE
BARRAS ROTATORIAS
-------
Fuente: Sharon, 1989.
FIGURA 2 CONFIGURACION DE
LOS EQUIPOS DE RASPADO
remediar y prevenir el funcionamiento
defectuoso y las fallas futuras en una
forma mas exitosa y eficiente. La ciudad
de Garland en Texas ha tratado de
establecer un programa que optimice las
actividades de mantenimiento actuates
para reducir las quejas de los usuarios,
los desbordes del drenaje sanitario, y el
tiempo y la inversion necesarios para
solucionar las obstrucciones del
alcantarillado y otras actividades de
reparation no anticipadas. Este plan se
basa en la frecuencia de mantenimiento,
el desempefio del sistema y los costos de
mantenimiento durante un periodo dado
de tiempo. Este plan se desarrollo
usando un sistema de informacion
geografica (SIG) y datos historicos para
mostrar las zonas en donde se han
reportado quejas, estancamientos e
informacion general de mantenimiento.
La ciudad de Garland determine que con
el aumento en la frecuencia de
mantenimiento se mejoraba el
desempefio del sistema. La ciudad
recomienda hacer 70 inspecciones y
actividades de mantenimiento por cada
30 limpiezas. Las inspecciones son
consideradas mas importantes porque
ayudan a defmir y prevenir problemas
futures.
TABLA 2 FRECUENCIA DE LAS ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO
Actividad
Limpieza
Eliminacion de rafces
Inspeccion de pozos de visita
Inspeccion por CTV
Pruebas de humo
Promedio
(% del
sistema por
aho)
29.9%
2.9%
19.8%
6.8%
7.8%
Fuente: ASCE, 1998
Un estudio realizado por la Sociedad
Americana de Ingenieros Civiles (American
Society of Civil Engineers, ASCE) reporta que
las actividades de mantenimiento mas
importantes son la limpieza y las inspecciones
por CCTV. La Tabla 2 muestra la frecuencia
promedio de varias actividades de
mantenimiento. Un plan de mantenimiento
trata de desarrollar una estrategia y una
prioridad para el mantenimiento de tuberias
con base en los siguientes factores:
Problemas - frecuencia y ubicacion;
80% de las problemas ocurren en
25% del sistema (Hardin y Mecer,
1997).
Edad - los sistemas mas antiguos
tienen un mayor riesgo de deterioro
que los recien construidos.
-------
• Material de construction - tuberias
construidas con materiales mas
susceptibles a corrosion tienen un
mayor potential de deterioro y de
derrumbamiento. Tuberias no
reforzadas de concrete, ladrillo y
asbesto-cemento son ejemplos de
tuberias susceptibles a corrosion.
• Diametro de tuberia o volumen
transportado - tuberias que reciben
mayores volumenes tienen prioridad
sobre las que transportan volumenes
reducidos.
• Ubicacion - tuberias ubicadas en
areas con poca inclination o que
tienen una alta probabilidad de
inundation tienen una mayor
prioridad.
• Tuberias a presion vs. tuberias de
flujo por gravedad - tuberias a
presion tienen una mayor prioridad
que las de flujo por gravedad,
considerando una equivalencia en
diametro, dada la complejidad de su
limpieza y rehabilitation.
• Condiciones subterraneas - la
profundidad del nivel freatico, la
profundidad hasta la roca firme, las
caracteristicas del suelo
(clasificacion, resistencia,
porosidad, compresibilidad,
susceptibilidad a heladas,
erodabilidad, y pH).
• Potential de corrosion - el sulfuro
de hidrogeno (H2S) es responsable
por la corrosion de las tuberias, las
estructuras y los equipos usados en
sistemas de alcantarillado. Es
necesario hacer un monitoreo de las
condiciones en el interior de las
tuberias e implementar tratamientos
segun sea necesario para prevenir el
crecimiento de pelicula bacteriana y
la production de gases de H2S.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La Tabla 3 resume las limitaciones de
las varias tecnicas de inspecciones
usadas por las entidades que operan
alcantarillados. La Tabla 4 muestra las
limitaciones de algunos de los metodos
de limpieza usados por las mismas.
El principal beneficio de realizar un
programa de mantenimiento es la
reduction de los desbordes del
alcantarillado, el estancamiento en
sotanos, y otras descargas de agua
residual debidas a la condition sub-
estandar del alcantarillado.
TABLA 3 LIMITACIONES DE LAS
TECNICAS COMUNES DE
INSPECCION
Tecnica de
inspeccion
Inspeccion
visual
Inspeccion
con camaras
Circuito
cerrado de
Limitacion
En alcantarillados mas pequenos el
tipo de problematica que se
detecta es muy limitado porque la
unica parte de la tuberfa que se
puede ver en detalle es la
adyacente al pozo de visita. Por
esto hay una baja probabilidad de
obtener informacion concluyente
referente a grietas o problemas
estructurales. Sin embargo, este
metodo provee informacion
necesaria para tomar decisiones
con respecto a rehabilitacion.
Cuando se hace una inspeccion
con camaras en tuberias de
diametro grande, la cuadrilla de
inspeccion toma fotos mas o
menos al azar y como resultado las
fotos tienden a dar un cubrimiento
menos amplio.
Este metodo requiere inspeccion
ya avanzada la noche y como
-------
television
(CCTV)
Inspeccion
con
iluminacion
resultado los operadores de la
television son susceptibles a
perder la concentracion. Las
inspecciones de CCTV tambien
son costosas y requieren mucho
tiempo.
La camara de video no cabe dentro
de las tuberfas y por eso durante la
inspeccion debe mantenerse en el
pozo de visita. Como resultado,
solo los primeros diez pies de la
tuberfa pueden ser observados e
inspeccionados con este metodo.
Fuente: Water Pollution Control Federation, 1989
El manejo inadecuado de instrumentos y
de substancias quimicas que se usan en
la inspeccion y el mantenimiento de
tuberias del alcantarillado pueden causar
la degradation del medio ambiente. Por
ejemplo:
• La disposition final inadecuada de
materiales y substancias quimicas
provenientes de las operaciones de
limpieza.
• El manejo inadecuado de tinturas
quimicas en polvo.
• El mantenimiento inadecuado de los
instrumentos de inspeccion.
Algunos instrumentos tienen
tendencia a recubrirse con residues
de petroleo y que de no ser
mantenidos en forma correcta
pueden crear un riesgo de incendio.
DESEMPENO
La Tabla 5 define las condiciones en las
cuales los metodos de limpieza tienen su
mayor eficacia. Los siguientes son
ejemplos de casos proveen information
adicional referente a los metodos de
limpieza de alcantarillado.
Condado de Fairfax, Virginia
El sistema de alcantarillado de Fairfax
County esta constituido por 3,000 millas
de tuberias. Como en el caso con el
programa de rehabilitation, el programa
para el mantenimiento del alcantarillado
del condado tambien esta enfocado en la
inspeccion y la limpieza de las tuberias,
especialmente en las areas mas antiguas
de la ciudad. La reorganization y la
agilizacion del programa de
mantenimiento, en conjunto con un
enfasis renovado en el aumento de la
productividad, ha dado como resultado
reducciones muy significativas en cuanto
a los estancamientos y desbordes del
alcantarillado en los ultimos afios. En el
afio fiscal de 1998 se registraron un total
de 49 incidentes que incluyeron 25
estancamientos del alcantarillado y 24
desbordes.
El programa de mantenimiento del
alcantarillado se compone de
inspecciones visuales, limpiezas del
alcantarillado programadas con base en
el historial de mantenimiento, limpiezas
no programadas determinadas por
inspeccion visual o por CCTV, y
actividades de seguimiento para
determinar la causa de los
estancamientos y los desbordes. Las
inspecciones visuales se llevan a cabo
usando un espejo sujeto a una varilla,
aun cuando recientemente se ha
introducido el uso de camaras portatiles
para aumentar la eficacia de las
inspecciones visuales. Las areas mas
antiguas del alcantarillado se
inspeccionan cada 2 afios y las mas
nuevas cada 3 a 4 afios.
La limpieza en un aspecto importante del
mantenimiento de las tuberias. Se
-------
establecen las prioridades de limpieza
del alcantarillado con base en la
antigiiedad de la tuberia y la frecuencia
de los problemas dentro de la misma. El
condado usa los metodos de raspado y
de limpieza con agua a presion para
mantenimiento de las tuberias. Las
maquinas de baldes se usan raras veces
porque este metodo consume mucho
tiempo. El condado usa metodos
mecanizados en lugar de substancias
quimicas para remover las grasas y las
raices. La introduction del uso de
substancias quimicas al programa de
limpieza requiere la utilization de una
cuadrilla experimentada, la adoption de
un nuevo programa y el determinar un
tiempo de retention que asegure el uso
efectivo de las sustancias quimicas.
TABLA 4 LIMITACIONES DE LOS METODOS DE LIMPIEZA
Metodo de limpieza
Maquina de esfera,
chorro a presion,
carretilla
Maquina de baldes
Limitacion
En general estos metodos solo tienen exito cuando se puede mantener la presion
requerida de agua sin el riesgo de inundar sotanos o viviendas situadas a baja
elevacion. Chorro a presion- La limitacion principal de esta tecnica es que se debe
tener precaucion en areas con instalaciones de agua en sotanos y en areas con
pendientes empinadas.
Maquina de esfera - No se puede usar efectivamente en tuberias con uniones
desfasadas o con conexiones de servicio que sobresalgan porque la esfera se
puede deformar.
Carretilla- Para limpiar Ifneas mas grandes, se requiere que los registros sanitarios
sean disenados de mayor tamano para la entrada y salida del equipo. De otra
manera la carretilla debe ser ensamblada dentro del registro sanitario. Tambien se
deben tomar precauciones en areas con instalaciones de agua en sotanos y en
areas con pendientes empinadas.
Se sabe que este tipo de maquinaria ha causado dafios a alcantarillados. No se
puede usar la maquina de baldes cuando la Ifnea esta bloqueada completamente
porque esto imposibilita que el cable de arrastre pase de un pozo de visita al
-------
Metodo de vaciado
Limpiado de alta
velocidad
Cometa o bolsa
Metodo de raspado
siguiente. La preparation del equipo tarda bastante tiempo.
Este metodo no es muy eficaz en la elimination de desechos grandes. El vaciado
no remedia este problema porque solo logra el desplazamiento temporal de
residues solidos de una section a otra del sistema.
El exito y la eficiencia en la elimination de basuras se disminuyen con el aumento
del area transversal de la tuberfa. Se han producido estancamientos en viviendas
cuando este metodo es usado por operadores con poca experiencia. Aun los
operadores experimentados requieren tiempo adicional para la limpieza de rafces y
grasas en las tuberfas.
Se debe tener precaution cuando se usa este metodo en areas con instalaciones
de agua en sotanos y en areas con pendientes empinadas.
Las barras continuas de raspado son mas diffciles de recobrar y reparar cuando se
quiebran y no son utiles en tuberfas con diametros mayores a 300 mm (0.984 pies)
porque las barras tienen la tendencia a enrollarse y doblarse. Este aparato
tampoco es efectivo en la remocion de arena o gravilla, pero si puede soltar el
material que debe ser vaciado posteriormente.
La administration de los datos tambien
es fundamental para tener exito en el
programa de mantenimiento. El condado
ha empezado a anotar el numero de
veces que se han limpiado e
inspeccionado las lineas y el numero de
desbordes y estancamientos en cada
linea. Esta information ha ayudado al
condado a establecer las prioridades para
mantenimiento future del alcantarillado
y ajuste del calendario de limpieza e
inspecciones de las lineas.
El costo por pie para el mantenimiento
de las instalaciones de Fairfax se ha
reducido durante los ultimos afios como
resultado de la agilizacion y el aumento
de la eficiencia y la productividad de los
empleados en trabajo de campo. En el
afio 1998, la limpieza por agua a presion
tenia un costo de $1.44 por metro
($0.44/pie), y por raspado de $2.82 por
metro ($0.86/pie); y la inspection
televisada un costo de $3.18 por metro
($0.97/pie). Estos costos incluyen los
de mano de obra, los beneficios
laborales, los costos de materiales y
equipo, y los costos generates de los
servicios administrativos.
La Ciudad de Fort Worth, Texas
La ciudad de Fort Worth ha comenzado
a usar la limpieza del alcantarillado no
solo como un metodo de mantenimiento
sino como una herramienta de
diagnostico. El alcantarillado de la
ciudad incluye 3540.5 kilometres (1,850
millas) de lineas y sirve
aproximadamente a 1.2 millones de
usuarios. El rango de diametros de las
tuberias es de 0.1 a 2.4 m (3.9 a 94.5
pulgadas). El sistema de alcantarillado
esta diagramado actualmente en una
serie encuadernada de mapas, y la
ciudad espera establecer un sistema de
information geografica (SIG) durante el
proximo afio.
En los ultimos tres afios la ciudad de
Fort Worth ha logrado mejoras
significativas en su red de alcantarillado.
Como resultado de esto se ha aumentado
el grupo de mantenimiento del
alcantarillado, incluyendo tres nuevas
secciones que incluyen:
• El grupo encargado de la limpieza
del alcantarillado y de los
-------
taponamientos- este grupo responde
a quejas de los usuarios, identifica
problemas dentro de las lineas y
elimina todos los taponamientos.
TABLA 5 EFICACIA DE LAS TECNICAS DE LIMPIEZA
Solucion al
problema
Maquina de esfera
Limpieza de alta
velocidad
Metodo de vaciado
Carretillas de
alcantarillado
Maquina de baldes
Barras con motor
Barras de manejo
manual
Substancias
quimicas
Tipo de problema
Taponamientos
de emergencia
•
•
•
G rasas
•
•
•
•
•
•
Raices
•
•
•
Arena, grava
y basuras
•
•
•
•
Olores
•
•
•
•
— Solucion de mayor eficacia para un problema dado.
• = Solucion de menor eficacia para un problema dado.
Fuente: U.S. EPA, 1993
• El grupo de television - Este grupo
localiza los defectos y las conexiones
de edificios al alcantarillado
(tambien denominados conexiones
laterales).
• El grupo de mantenimiento
preventivo - Este grupo tiene a su
cargo la limpieza e inspeccion de las
lineas y el proveer la seguridad y el
control de calidad.
En la mayoria de las inspecciones la
ciudad usa el si sterna de circuito cerrado
de television CUE. Sin embargo, en las
secciones en peor estado y mas antiguas
del sistema se hace inspeccion visual de
casi el 40% de las lineas. Tambien se
hacen inspecciones visuales en las lineas
y los pozos de visita instalados mas
recientemente. La ciudad usa una
variedad de metodos de limpieza
incluyendo el de chorros de agua a
presion, la limpieza de alta velocidad, el
metodo de raspado, la maquina de baldes
y el uso de camiones de parada (stop
trucks, dotados con barras en secciones
operadas con motor). Como parte de la
estrategia de mantenimiento preventivo
la ciudad tambien ha usado camiones de
tipo combinado que cuentan con
sistemas tanto de vaciado como de
suction. Para controlar las raices la
ciudad usa un sistema de desarraigo por
vapor que puede asegurar la remocion de
raices en las tuberias hasta por 5 afios.
-------
Las cuadrillas de inspection y limpieza
consisten de dos personas para que cada
una pueda operar los dos tipos de
camiones, los combinados y los de
television. La ciudad de Fort Worth ha
hecho limpieza de casi 239 kilometres
(145 millas) de tuberias e inspecciones
televisadas de 70 kilometres (44 millas)
de tuberias desde 1996 hasta 1998. El
costo de la limpieza para el afio 1998 fue
calculado en $1.38 $/metro ($0.42/pie) y
el costo de las inspecciones televisadas
fue estimado en $1.28/metro ($0.39/pie).
La ciudad de Fort Worth tiene como
meta el hacer limpieza de todo el sistema
cada siete u ocho afios. Las prioridades
de frecuencia de limpieza de las lineas se
establecen con base en el numero de
quejas recibidas en cada area.
Ciudad de Los Angeles, California
El alcantarillado de Los Angeles es uno
de los mas grandes y complejos del
mundo. El sistema presta servicio a
aproximadamente cuatro millones de
personas en una area de 600 millas
cuadradas. El sistema esta constituido
por 6,500 millas (6,950 kilometres) de
tuberias del alcantarillado. El rango de
los diametros de tuberias va de 6 hasta
150 pulgadas (0.1 m a 3.8 m) y casi la
mitad del sistema es de una antigiiedad
mayor a 50 afios.
El exito continuado del sistema se
atribuye al active programa preventive
de operation y mantenimiento. Dentro
de este programa se ha implementado un
plan de manejo computarizado con
enfasis en el mantenimiento preventive y
corrective. Este sistema hace el
seguimiento de todas las actividades de
mantenimiento.
Para el mantenimiento preventive, la
ciudad de Los Angeles ha adoptado un
programa de evaluation de la condition
del alcantarillado. Este programa
establece prioridades para la inspection,
la limpieza y la rehabilitation con base
en un sistema de calificacion que utiliza
como criterios la edad, el tamafio y el
material de construction de la tuberia
para programar las inspecciones. Se
determina la calificacion usando
information de SIG y de programas
especiales de computadora y de logica.
Las inspecciones de alta prioridad se
hacen usando CCTV, mientras que las
de menor prioridad se hacen con la
tecnica de iluminacion con lamparas.
Las inspecciones por iluminacion
pueden ser seguidas por una inspection
de CCTV de requerirse mas
information.
La ciudad de Los Angeles lleva a cabo
aproximadamente 145 kilometres (90
millas) de inspecciones de CCTV por
afio. El costo de las inspecciones de
CCTV es aproximadamente $1.00/pie
incluyendo la mano de obra y los
equipos. La ciudad tambien realiza casi
4,506 kilometres (2,800 millas) de
inspecciones visuales por afio a un costo
de $0.07/pie. La ciudad de Los Angeles
hace limpieza de casi 2,032 (1,900
millas) de alcantarillado por afio.
La frecuencia de limpieza se basa en las
inspecciones y las condiciones
observadas sobre el terreno. La ciudad
elimina raices por medio de maquinas de
barras mecanicas ($1.71/metro o
$0.52/pie), aplicaciones quimicas,
maquinas de levante hidraulicas y barras
de operation manual ($3.12/metro o
$0.957 pie). El Programa de
Mantenimiento para la Supresion de
-------
Corrosion de la ciudad usa la
pulverization de hidroxido de magnesio
para tratar cerca de 129 kilometres (80
millas) de tuberias cada afio a un costo
de $700,000 para prevenir la corrosion.
El programa de la ciudad para controlar
el olor de H^S hace uso de dosificacion
caustica a alta concentration, lo cual
cuesta $1,000,000 por afio.
COSTOS
La Tabla 6 resume los costos anuales de
mantenimiento por milla para la
limpieza y la inspection.
TABLA 6 RESUMEN DE COSTOS DE MANTENIMIENTO A NIVEL
NACIONAL
Componente
Rango de costos
Costo promedio
O/M total (costo/milla/ano)
Mano de obra (costo/milla/ano)
Beneficios laborales(costo/milla/ano)
Substancias quimicas (costo/milla/ano)
Limpieza porvaciado con agua
(costo/milla)
Inspection televisada (costo/milla)
Mantenimiento preventive
$951 - $46,9731
$695-$19,8311
$192-$9,0331
$0.3-$7,6161
$475 - $5,2302
$1,000-$11,4502
$2,8233
$3,6261
$1,1851
$5121
$1,7001
$4,6001
Constituye el 63% del costo total del mantenimiento
(excluyendo la depreciation)
Fuentes: Water Environment Research Foundation, 1997.
2 Arbour and Kerri, 1997.3ASCE, 1998.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ADS Environmental Services,
1998. "Sewer Evaluation
Services." Internet site at
[http ://www. adsenv. com/
what_we_doservices-syeval.
html], accessed June, 1998.
2. Arbour, R. and K. Kerri, 1997.
Collection Systems: Methods for
Evaluating and Improving
Performance. Prepared for the
EPA Office of Wastewater
Management by the California
State University, Sacramento,
CA.
Black & Veatch, 1998.
Optimization of Collection
System Maintenance Frequencies
and System Performance.
Prepared for the EPA Office of
Wastewater Management under a
-------
cooperative agreement with
American Society of Civil
Engineers.
Coe, C.D., K. Fu, and M.G.
Wade, 1997. "Sewer Cleaning as
a Diagnostic Tool," In Collection
Systems Rehabilitation and
O&M: Solving Today's Problems
and Meeting Tomorrow 's Needs,
pp.!2:27-12:32.
Meeting Tomorrow 's Needs, pp.
8:27-8:38.
9. Hardin, D. and C. Messer, 1997.
"Old Data and New Tools-
Maintaining the Sewers That
Need It." Proceedings of the
WaterEnvironment Federation
Conference on Collection
Systems Rehabilitation and O&M
Speciality.
Fairfax County, Virginia, 1998.1. 10.
Khan, Director, Line
Maintenance Division,
Department of Public Works &
Environmental Services, Fairfax
County, Virginia, personal
communication with Parsons
Engineering Science, Inc. 11 •
City of Fort Worth, Texas, 1998.
C. Hanson, Superintendant, City
of Fort Worth, Texas, personal
communication with Parsons
Engineering Science.
KA-TE, 1998. "The KA-TE
Cutter." Internet site at
[http://www.nodig.com
/ka=te/kt-03.htm], accessed
1998.
Kerri, K.D. and J. Brady, 1993.
Operation and Maintenance of
Wastewater Collection Systems.,
Volume 1. Prepared for the EPA
Office of Water Program
Operations by the California
State University, Sacramento,
CA.
Grande, Novae & Associates, 12.
Inc., 1998. "Flushing Device for
Retention Tanks and Sewers."
Internet site at
[http://www.gnainc.com/self.htm
1], accessed May 1998.
Hagekhalil, A.; J. Carabantes, D.
Marske, K. Runzer, and D. 13.
Parikh, 1997. "The City of Los
Angeles' Primary Sewer
Condition Assessment Program,"
In Collection Systems
Rehabilitation and O&M:
Solving Today's Problems and
City of Los Angeles, 1998. B.
Bergren, Manager, Public Works
Sanitation and Wastewater
Collections System Division,
City of Los Angeles, personal
communication with Parsons
Engineering Science Inc.
City of Los Angeles, 1998.
Wastewater Collection System
Operation, Maintenance, and
Management.
-------
14. May, J., D. Harding, G. Rames,
and R. Nelson, 1996. "Using
Maintenance Frequencies To Set,
Plan, and Schedule I/I Control
and Maintenance Activities," In
Collection System Symposium:
Maintenance Management,
pp.483-494.
15. Nelson, R.E., P. Hsiung, and A.
Witt, 1998. Optimization of
Collection System Maintenance
Frequencies and System
Performance. Prepared for the
EPA Office of Wastewater
Management by the American
Society of Civil Engineers and
Black & Veatch.
16. Patrick, R., J. Rompala, A.
Symkowski, W. Kingdom, R.
Serpente, and N. For more
information contact: Municipal
Technology Branch U.S. EPA
Mail Code 4204 401 M St., S.W.
Washington, D.C., 20460
Freemn, 1997. Benchmarking
Wastewater Operations-
Collection, Treatment, and
Biosolids Management. Water
Environment Research
Foundation.
17. Pisano, W. N. Grande, and G.
Novae, 1997. "Automated Sewer
Flushing Large Diameter
Sewers," In Collection Systems
Rehabilitation and O&M:
Solving Today's Problems and
Meeting Tomorrow 's Needs, pp.
12:9-12:20.
18. Price, T.O., 1997. "Investigation
of Corrosion, Debris and
Deformation in Large Diameter
Pipes Using the Sonic Caliper,"
In Collection Systems
Rehabilitation and O&M:
Solving Today's Problems and
Meeting Tomorrow's Needs,
pp.!4:l-14:7.
19. Reid, S., G. Irwin, G.E. Knott,
and D.Singleterry, 1997.
"Optimizing Large Diameter
Inspections," In Collection
Systems Rehabilitation and
O&M: Solving Today's Problems
and Meeting Tomorrow 's Needs,
pp. 8:39-8:48.
20. Sharon, J. D., 1989. Combined
Sewer Overflow Pollution
Abatement: Manual of Practice
No. FD17. Prepared for the
Water Pollution Control
Federation by the Task Force on
CSO Pollution Abatement.
21. Thomas, D. H. and T.W. Trybus,
1995. Collection Structural
Integrity Better Understood
Through Visualization Provided
With Desktop Mapping.
22. UEMSI®,1998."The Predator®."
Internet site at http://www.uemsi.
com /predator.htm], accessed
1998.
23. Water Environment Research
Foundation(WERF), 1997.
benchmarking Wastewater
-------
Operations - Collection, Municipal Technology Branch, U.S.
Treatment, and Biosolids EPA, Mail Code 4204, 401 M St., S.W.,
Management. Project 96-CTS-5. Washington, D.C., 20460
INFORMACION ADICIONAL
California State University, Sacramento
Ken Kerri
6000 J Street
Sacramento, California 95819
Fairfax County, Virginia
Ifty Khan
Department of Public Works
6000 Freds Oak Road
Burke, Virginia 22015
City of Fort Worth, Texas
Cory Hanson
Fort Worth Water Department
1608 llth Avenue
Fort Worth, Texas 76102
City of Los Angeles, California
Barry Bergren
Los Angeles Bureau of Sanitation
2335 Dorris Place
Los Angeles, California 90031
City of Topeka, Kansas
Tim Green
Department of Public Works
515 S. Kansas Avenue
Topeka, Kansas 66603
La mention de marcas o productos
comerciales no constituye una
aprobacion o recomendacion de uso por
parte de la Agencia de Protection
Ambiental de Estados Unidos.
Para mayor information contactarse con:
------- |