¿Cómo hacer pruebas de infiltración?

Las pruebas de infiltración, antes de la aplicación de los sistemas de tratamiento de agua individuales que salen del hogar, en ocasiones no reciben la debida atención, ya que al ser unidades relativamente “pequeñas”, se supone que son simples y deben funcionar “siempre”. Sin embargo, como cualquier otro sistema de tratamiento de efluentes, deben dimensionarse de acuerdo con las condiciones en las que operarán. Y para que estos sistemas individuales o semi-colectivos funcionen bien, se deben respetar varios principios técnicos muy simples, pero que se han descuidado.

Es importante entender que cuando queremos aplicar una técnica de tratamiento de efluentes, lo que se propone es “quitar” cosas del agua y no “disminuir” el volumen de agua utilizada al final del proyecto, que es lo que interesa. a nosotros.

Ahora bien, en relación con lo dispuesto en este artículo, es importante recalcar que al aplicar la técnica de fosa séptica, 4 aspectos fundamentales🇧🇷

  1. Tener capacidad en el suelo para recibir “toda” el agua que producirá la casa o edificio. Además, el nivel freático, típico del sitio, es al menos 2 metros más profundo que el fondo propuesto para el uso del campo de infiltración.
  2. Dimensionar el tanque en función de la producción de agua contaminada, teniendo en cuenta su función como tanque de decantación, unidad de biodigestión y almacenamiento de “lodos”. Los depósitos deben ser estancos, herméticos y tener correctamente colocados los números de entrada y salida. Si los tanques son de concreto, es importante proteger el cemento del deterioro que puede causar el agua tratada.
  3. Establecer la necesidad de mantener el sistema. Así, tener el procedimiento correcto de evacuar y luego tratar los lodos producidos periódicamente (dependiendo del tamaño y número de contribuyentes), y no simplemente evacuarlos para eliminarlos. La no realización correcta de la operación y mantenimiento supondrá la pérdida de los cuidados recomendados para los aspectos mencionados en los puntos 1 y 2 anteriores.
  4. Tener en cuenta los aspectos culturales. Por razones de modernidad, ya se acostumbra utilizar volúmenes de agua «mayores», sólo los fines de semana (concentración en la ropa, lavado de baños, uso de la bañera en el baño, etc). Y esta situación, de exceso de agua en muy poco tiempo, provoca una distorsión del proceso de tratamiento, ya que provoca un “lavado” o expulsión de microorganismos del depósito. Si esto ocurre en el proyecto al que se le da servicio, se deben implementar sistemas adicionales y separados solo para el tratamiento de aguas grises.

Com este artigo, atenta-se para o que se refere à definição da capacidade do terreno para receber “toda” a água a ser produzida, proporcionando aos leitores um procedimento simples, de fácil execução, para realizar a infiltração ou percolação teste, como também es conocido.

Cómo hacer pruebas de infiltración 1

Tratar con

A continuación, de acuerdo a varias referencias y a lo indicado en el Código CFIA de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones, se presenta un procedimiento para la realización de pruebas de filtración:

una. Número y ubicación de las pruebas.

Existen diferentes criterios al respecto, sin embargo, dependiendo del proyecto y su importancia, se deben realizar al menos cuatro o más pruebas en ubicaciones uniformemente espaciadas en el campo de absorción propuesto. En situaciones de exploración, para un proyecto de vivienda, cuando se trabaja con terreno verde, los sitios de prueba deben estar separados por 30 metros, pero nunca más de 50 metros. En el caso de viviendas unifamiliares, se deben realizar dos pruebas.

B. tipo de agujero

Este paso se divide en dos, primero se hace una «zanja», luego se perfora el orificio de prueba. La zanja se excava de 80 centímetros a 1 metro de cada lado. Este “cajón”, como comúnmente se le llama, debe permitir que una persona se incline y tome las lecturas de profundidad del agua correspondientes; esta excavación se puede realizar desde una profundidad de entre 30 y 60 centímetros.

En un extremo del cajón, y no en el centro, se hace un orificio de prueba de 10 a 30 centímetros de diámetro, con una profundidad adicional mínima de 30 centímetros, de manera que el fondo de este segundo orificio coincida con la profundidad del cajón. . zanja de absorción propuesta (generalmente entre 60 cm y 1,10 m). Esta perforación se puede realizar con una «barrena» manual o mecánica, así como con la ayuda de una «macana».

Cuando se utilizan pozos de infiltración y no zanjas de infiltración, el fondo de los pozos de prueba se realiza a diferentes profundidades. Por ejemplo, si se estima que el pozo tiene 3 m de profundidad, se deben realizar al menos tres pruebas de infiltración; Serán de 1 metro, 2 metros y 3 metros. Porque hay que conocer la capacidad de infiltración en cada uno de los diferentes estratos.

Cómo hacer pruebas de infiltración 2

contra la preparación del hoyo de prueba.

El fondo y los lados del orificio perforado se raspan cuidadosamente con la punta de un cuchillo o un instrumento puntiagudo para eliminar cualquier superficie del suelo alterada y proporcionar una interfaz de suelo natural en la que se pueda infiltrar el agua. Y todos los materiales sueltos se eliminan del agujero; Se añaden 5 centímetros de arena gruesa, grava fina o piedra caliza para proteger el fondo de la erosión y los sedimentos. Es muy importante registrar el tipo de suelo que se extrae de este hoyo. Con eso, se acerca otra apreciación de las posibles condiciones de filtrado del sitio.

D. Saturación y expansión del suelo.

Para asegurar la completa saturación y expansión del suelo, el orificio más pequeño (el orificio cilíndrico) se mantiene lleno de agua durante un período adecuado de 24 horas consecutivas, antes de realizar pruebas o tomar medidas. La saturación del suelo es muy importante porque los sistemas de infiltración deben funcionar correctamente en la temporada de lluvias. Este paso pretende simular este hecho. Y si esto no se hace correctamente, los sistemas dimensionados con datos incorrectos no funcionarán cuando las personas necesiten usar sistemas de saneamiento en épocas de fuertes lluvias y saturación natural del suelo.

Cómo hacer pruebas de infiltración 3

y. Medición de la tasa de filtración.

Transcurrido el período de saturación, indicado en el punto anterior, se ajusta la profundidad del agua a por lo menos 15 centímetros por encima de la grava o arena gruesa depositada en el fondo. Desde un punto de referencia fijo, se mide el nivel del agua a intervalos de 30 minutos durante un período de 2 a 4 horas, agregando agua a la grava si es necesario (agregar agua tantas veces como sea necesario dentro del período de recolección establecido). 🇧🇷 La caída que se produce en los últimos 30 minutos se utiliza para calcular la tasa de infiltración, normalmente expresada en minutos/cm.

Cómo hacer pruebas de infiltración 4

F. Datos.

La diferencia de lecturas al principio y al final de los últimos 30 minutos se utiliza para definir la tasa de infiltración (T), que suele expresarse en minutos/cm. Siempre es conveniente sacar el promedio de todas las lecturas tomadas y compararlo con los datos encontrados en el último período. Si hay diferencias significativas, hay evidencia de errores en las lecturas o un efecto de saturación deficiente anterior.

Cómo hacer pruebas de infiltración 5

Ejemplo

En los siguientes párrafos se presenta un ejemplo de cómo procesar los datos obtenidos con una prueba de penetración. Se presentan algunos datos como se deben obtener durante una prueba de campo y se inicia el proceso de cálculo que requiere el procedimiento, con lo cual se determina la forma (dimensiones) de las zanjas y la longitud necesaria.

Cómo hacer pruebas de infiltración 6

Características del sitio de prueba

  • profundidad del cajón = 51cm; Profundidad del agujero cilíndrico de 10 cm de diámetro = 50 cm.
  • El tipo de suelo: suelo fino amarillento, con arena, posiblemente franco arenoso.
  • La ubicación del sitio: 250 m del punto 1 del plano levantado por el límite SE y 50 m perpendicular a este eje.

calculos

Tasa de infiltración (T)

T = 11/30
(30 minutos entre lecturas y 11 cm como última diferencia)
= 2,73 min/cm

tasa de infiltración

(Vp) Este valor, en base al anterior, se obtiene de tablas o fórmulas; en este caso se puede aproximar al valor de Vp = 8,20 x 10-7 m/seg (según tabla AyA) o interpolar para una magnitud más exacta.

Salida o gasto (Q) de agua por día que recibirá el suelo.

Para este ejemplo, suponga que una persona representa a un vertedero
de 162 litros/día. (Es muy importante definir estos datos teniendo en cuenta
cuenta, por ejemplo, de los «usos» del agua a veces tan altos como
400 litros por persona por día, o viceversa es posible contar
con el uso, en el proyecto, de artefactos y reglas de bajo consumo
claro para el uso racional de Agua).

🇧🇷 Una casa de 6 personas producirá (162 x 6) = 972 lt/día, haciendo así las conversiones que representa este valor:
Q = 972 litros/día = 0,972 m3/día
= 0,000 011 25 m3/s = 1,112 5 x 10-5 m3/s
= 0,011 25 litros/segundo

Cálculo del área de infiltración necesaria en zanjas o pozos

Ai = Q/Vp; obtener los datos en metros cuadrados
Ai = 1,125 x 10-5 / 8,20 x 10-7 = 13,72 m2
Este valor debe verse afectado por otros factores, los más importantes de los cuales son:

  • Precipitación (Fp) (Se recomienda un valor de al menos 2.5, sin embargo, debe definirse claramente para qué región del país es este valor. Dado que si el modelo es San José, estos datos deben ajustarse por las diferencias en la precipitación media que se registran para otros países). lugares con más lluvia).
  • El revestimiento superior (rc) («0» sin nada cubriendo la superficie de la tierra y casi 1 cuando está cubierta) No puede ser 1 porque la ecuación es indeterminada).
  • Próximo,
    Área de terreno o espacio verde requerido: A’c = Ai (Fp)
    A’c = 13,72 (2,5) = 34,3 m2
    Área total requerida para el campo de infiltración:
    Ac = A’c / (1 – rc)
    Ac = 34,3 / (1 – 0) = 34,3 m2 (mismo valor para este caso de ejemplo, donde se colocará NADA arriba. Nótese con la ecuación que si se «cubre» colocando tejas u otros revestimientos más altos, el área de terreno necesaria para localizar el campo de infiltración será mayor).

Este cálculo es muy importante, ya que determina la parte del lote que se debe destinar al campo de infiltración. El detalle a señalar es que siempre se supuso dar importancia únicamente al cálculo de la «longitud del desagüe», y el proceso correcto no es solo eso. También es necesario precisar que para un buen proyecto es necesario saber cuál debe ser la superficie necesaria para colocar allí todo ese largo de drenaje calculado.

longitud de drenaje

Características de la sección transversal (son definidas por la persona que realiza los cálculos):

  1. Se establece un valor para el ancho (W) de la zanja
  2. Se fija una distancia (D) de grava debajo del tubo.
  3. Y el perímetro efectivo se calcula: (Pe) = 0,77 (W+56+2D) / (W+116). Con W y D en centímetros (o extractos de tablas existentes)

Para este ejemplo, defina L = 60 cm y D = 60 cm
Pe = 0,77 (60+56+120) / (60+116) = 0,77 (236) / (176) = 1,03

Luego calcule la longitud total de las trincheras.

Lz = Ai / Pe = => Lz = 13,72 / 1,03 = 13,32m

Separación entre zanjas, ancho del área de infiltración

Ls = Ac / Lz = 34,3/13,32 = 2,56 m

(Esta dimensión podría ser mayor si se hubiera colocado una «manta» sobre el campo de infiltración. La longitud en los centros debe ser mayor o igual a 2,0 m)

El área necesaria de este terreno para colocar el campo de infiltración debe ser de al menos 2,56 x 13,32 m = 34,3 m2. Así, en este caso, de un lote de 120 m2, se destinarán alrededor de 35 m2 a la descarga de efluentes tratados. Debe tenerse en cuenta que estos datos no incluyen el área requerida por la fosa séptica ni por las separaciones recomendadas en linderos o estructuras.

Referencias bibliográficas

  • Colegio Federal de Ingenieros y Arquitectos (1996). Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones. San José, Costa Rica: CFIA.
  • Rosales Escalante, Elías (2003). Fosas sépticas: conceptos teóricos básicos y aplicaciones. Cartago, Costa Rica: ITCR.

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Autor: Ing Elias Rosales Escalante
Ing. Elías Rosales Escalante
El ingeniero civil Elías Rosales es especialista en ingeniería sanitaria del Instituto Hidráulico y Ambiental de Delft, en Holanda.
Actualmente es profesor del Centro de Investigaciones de Vivienda y Construcción (CIVCO – ITCR).

Colaboración: Señor. Jeffrey Zúñiga

Fuente de caracteres: cfia.or.cr

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