El alcantarillado (o sistema de alcantarillado ) es la infraestructura que transporta las aguas residuales o de escorrentía superficial ( aguas pluviales , agua de deshielo , agua de lluvia ) mediante alcantarillas. Abarca componentes como desagües receptores , pozos de registro , estaciones de bombeo , aliviaderos de tormenta y cámaras de cribado del alcantarillado combinado o alcantarillado sanitario . El alcantarillado finaliza en la entrada a una planta de tratamiento de aguas residuales o en el punto de vertido al medio ambiente . Es el sistema de tuberías, cámaras, pozos de registro o cámara de inspección, etc. que transporta las aguas residuales o de lluvia.
En muchas ciudades, las aguas residuales (aguas residuales municipales o cloacas municipales) se transportan junto con las aguas pluviales, en un sistema de alcantarillado combinado , hasta una planta de tratamiento de aguas residuales. En algunas áreas urbanas, las aguas residuales se transportan por separado en alcantarillas sanitarias y las escorrentías de las calles se transportan en desagües pluviales . El acceso a estos sistemas, para fines de mantenimiento, se realiza normalmente a través de un pozo de registro . Durante los períodos de alta precipitación, un sistema de alcantarillado puede experimentar un evento de desbordamiento de alcantarillado combinado o un evento de desbordamiento de alcantarillado sanitario , que obliga a las aguas residuales sin tratar a fluir directamente a las aguas receptoras. Esto puede representar una grave amenaza para la salud pública y el medio ambiente circundante.
El sistema de alcantarillado se llama alcantarillado o sistema de alcantarillado en inglés británico y sistema de alcantarillado o sistema de sewer en inglés americano. [1]
Probablemente, la necesidad de eliminar los malos olores, más que la comprensión de los riesgos para la salud de los desechos humanos, fue lo que llevó a la creación de los primeros sistemas de alcantarillado adecuados. La mayoría de los asentamientos crecieron junto a vías fluviales naturales a las que se canalizaban fácilmente los desechos de las letrinas , pero la aparición de las grandes ciudades expuso la insuficiencia de este enfoque. Las civilizaciones primitivas, como los babilonios, cavaban pozos negros por debajo del nivel del suelo en sus casas y creaban sistemas de drenaje rudimentarios para eliminar las aguas pluviales. Pero no fue hasta el año 2000 a. C., en la civilización del valle del Indo , cuando se construyeron redes de desagües de aguas residuales revestidos de ladrillos a lo largo de las calles para transportar los desechos de las casas. [2] Los inodoros de las casas que daban a la calle estaban conectados directamente a estas alcantarillas de la calle y se descargaban manualmente con agua limpia. Siglos después, las grandes ciudades, como Roma y Constantinopla, construyeron sistemas de alcantarillado en red cada vez más complejos, algunos de los cuales todavía están en uso. Fue después de la construcción de los sistemas de alcantarillado que la gente se dio cuenta de la reducción de los riesgos para la salud. [3]
La parte principal de dicho sistema está formada por grandes tuberías (es decir, las alcantarillas o " alcantarillas sanitarias ") que transportan las aguas residuales desde el punto de producción hasta el punto de tratamiento o descarga.
Los tipos de sistemas de alcantarillado sanitario que generalmente son alcantarillas por gravedad incluyen:
Los alcantarillados sanitarios que no dependen únicamente de la gravedad incluyen:
Cuando no se ha instalado un sistema de alcantarillado, las aguas residuales pueden recogerse de las casas mediante tuberías hacia fosas sépticas o pozos negros , donde pueden tratarse o recogerse en vehículos y llevarse para su tratamiento o eliminación (un proceso conocido como gestión de lodos fecales ).
Las alcantarillas están sujetas a severas restricciones que pueden provocar un deterioro prematuro, como la intrusión de raíces, el desplazamiento de juntas, las grietas y la formación de agujeros que dan lugar a un volumen significativo de fugas con un riesgo general para el medio ambiente y la salud pública. Por ejemplo, se estima que 500 millones de m3 de agua contaminada al año pueden filtrarse al suelo y a las aguas subterráneas en Alemania [4] . La rehabilitación y sustitución de las alcantarillas dañadas es muy costosa. Los costes anuales de rehabilitación en el condado de Los Ángeles son de unos 400 millones de euros [5] , y en Alemania se estima que estos costes son de 100 millones de euros [6] .
El sulfuro de hidrógeno (H2S ) es indirectamente responsable de la corrosión por sulfuro biogénico y, en consecuencia, las alcantarillas necesitan trabajos de rehabilitación. Los propietarios tienen a su disposición varias opciones de reparación con un amplio rango de costes y durabilidad potencial. Una opción es la aplicación de un material cementante a base de cemento de aluminato de calcio , después de una limpieza de la estructura corroída para eliminar el material suelto y los contaminantes con el fin de exponer un sustrato sano, rugoso y limpio. Dependiendo del estado del hormigón y de la contaminación, la limpieza puede variar desde una simple limpieza con chorro de agua a alta presión (200 bares) hasta una verdadera hidrodemolición (2000 bares).
Un método para garantizar que el hormigón esté expuesto en buen estado es verificar que el pH de la superficie sea superior a 10.
Como en cualquier reparación de hormigón, se deben seguir las normas más modernas. Después de este paso de limpieza, se aplica el material cementicio sobre el sustrato saturado y seco superficialmente utilizando:
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La infraestructura del sistema de alcantarillado suele reducir el nivel freático en ciertas zonas, especialmente en aquellas densamente pobladas donde el agua de lluvia (de los tejados de las casas) se canaliza directamente al sistema, en lugar de permitir que el suelo la absorba. En ciertas zonas, esto ha provocado una reducción significativa del nivel freático. En el ejemplo de Bélgica, el resultado ha sido una reducción del nivel freático de 100 metros. [7] [8] El agua dulce que se acumula en el sistema se canaliza luego al mar. En las zonas donde esto es un problema, se pueden utilizar en su lugar alcantarillas de vacío , debido a la poca profundidad de excavación que permiten.
En muchos países de bajos ingresos , las aguas residuales pueden, en algunos casos, drenar directamente a cuerpos de agua receptores sin que existan sistemas de alcantarillado, lo que puede causar contaminación del agua . Los patógenos pueden causar diversas enfermedades. Algunas sustancias químicas plantean riesgos incluso en concentraciones muy bajas y pueden seguir siendo una amenaza durante largos períodos de tiempo debido a la bioacumulación en el tejido animal o humano.
En muchos países europeos , los ciudadanos están obligados a conectar el sistema de saneamiento de sus hogares al alcantarillado nacional siempre que sea posible. Esto ha dado lugar a que un gran porcentaje de la población esté conectada. Por ejemplo, en los Países Bajos el 99% de la población está conectada al sistema y el 1% tiene un sistema individual de eliminación de aguas residuales o un sistema de tratamiento, por ejemplo, una fosa séptica . Otros tienen porcentajes ligeramente inferiores (aunque todavía sustanciales); por ejemplo, el 96% en Alemania .
Los enfoques actuales para la gestión de aguas residuales pueden incluir el manejo de la escorrentía superficial por separado de las aguas residuales, el manejo de las aguas grises por separado de las aguas negras ( inodoros con cisterna ) y un mejor manejo de los eventos anormales (como los picos de volumen de aguas pluviales debido a fenómenos meteorológicos extremos ).
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