Estudios experimentales posteriores no son muy numerosos
en los países del mundo. En este particular, los EEUU.
llevan gran ventaja sobre las demás naciones, siendo de
destacar los efectuados por varias universidades y por la
A.P.H.A. Merece destacarse el trabajo siguiente: "Studies on
Houschold Sewag Disposal Systems" de 1949, que es el compendio
más completo en la materia publicado hasta al presente.
Autores reconocidos como Webel, Straub y Thoman, del trabajo
antes mencionado, han expresado: "A través de todo el
mundo no existe un denominador común para los proyectos.-
Las mismas recomendaciones de los diversos estados
norteamericanos, aunque aproximadas unas a otras, presentan
diferencias, a veces bastantes acentuadas.-No se
encontrarán, prácticamente datos seguros respecto
de los fenómenos de colmatación del suelo.-Es
particularmente digno de atención el hecho de que parece
haber una abundancia de conceptos que ganan veracidad a
través de su constante repetición. Algunos o muchos
de esos conceptos pueden ser válidos, pero son necesarios,
todavía, datos que los confirmen".
Existe disparidad de criterios en aspectos tan
importantes como, por ejemplo: Capacidad del tanque y tiempo de
retención de los líquidos, cantidad del lodo
depositado u espuma acumulada, ventilación del sistema,
número de divisiones convenientes de la CS, forma y
relación entre las dimensiones, caja de
distribución, etc. para no extender la serie de ejemplos
que muestran "la falta de denominador común" y que
demuestran la diversidad de opiniones y criterios existentes
entre los diversos países.
Nuestro país carece de estudios experimentales de
importancia y también de literatura adecuada,
encontrándonos empero frente a graves problemas sanitarios
de eliminación de residuos humanos, que es necesario
resolver de la manera más conveniente y rápida
posible. Luego deberemos hacer nuestra propia experiencia
condicionada a nuestras peculiares necesidades. Frente a esta
situación adoptamos convencionalmente los siguientes
valores.
2-)CARACTERISTICAS, TIPOS Y
DISEÑO:
Valores convencionales
-Capacidad mínima de la
CS……………………..1200 litros
-Tiempo de
retención………………………..24 horas
-Cantidad de lodo y espuma acumulados………45
litros/habitantes año
-Ventilación del sistema……….por
ventilación del artefacto primario (inodoro)
-CS: sin divisiones.- Se adopta la sección
rectangular, relación largo- ancho 2:1.
Con una profundidad útil mínima de 1,20m,
se recomiendan las "cajas de distribución".
Las características aquí señaladas,
son las más usualmente utilizadas.
Ubicación: la CS deberá estar
ubicada en un lugar cuyo drenaje superficial se efectúe
sin riesgo alguno para la fuente de abastecimiento de agua. La
profundidad de la cámara será tal que permita la
pendiente del 2% del ramal de descarga, como así
también de la tubería de irrigación
subsuperficial, en caso de utilizarse este sistema de
deposición final para los afluentes.
En lo posible se le dará a la CS una tapada de
0,30 m de tierra, pero permitiendo un fácil acceso a las
tapas de inspección y limpieza.
Deberá evitarse todo emplazamiento en lugares
bajos e inundables.
Dado que la CS es construida con los mejores materiales,
no sujetos a corrosión, no existe restricción en
cuanto a su distancia de la fundación del edificio al cual
sirve. Su proximidad al edificio posibilita la economía en
las tuberías y facilita la inspección y limpieza.
Es recomendable que la CS se encuentre situada a menor cota que
cualquier fuente de abastecimiento de agua superficial, en el
mismo terreno. Una distancia segura entre la CS y la fuente de
agua será de 15 m como mínimo, dependiendo, sin
embargo de la calidad del suelo.
Materiales de construcción: los requisitos
que deberán llenar los materiales de diverso tipo que se
emplean en la construcción de las CS son:
-Durables
-No sujetos a corrosión
la zona mas afectada por la corrosión es la del
nivel de agua y por arriba de él.
Los materiales más comúnmente empleados,
teniendo en cuenta el factor económico, son:
-Mampostería de ladrillo con revoque interno
impermeable en mortero de cemento 1:2.
-Para CS "in situ", se recomienda HºAº
1:2:4.
–Acero inoxidable
-Secciones de Hº prefabricado y unido en el lugar,
con mortero de cemento.
–Madera y otros materiales de poca
duración.
Muchas veces los grandes inconvenientes que presentan
las CS no son debidos a los materiales de construcción,
sino a especificaciones técnicas deficientes, como por
ejemplo, capacidad insuficiente.
En lo que respecta a las cubiertas de estas
cámaras, diremos que generalmente se las construye de
HºAº o prefabricadas.
Deberán llevar una tapa de limpieza y/o
inspección mínima de 0,60 m x 0,60 m, colocada
arriba de la "T" de entrada de los líquidos a la
cámara, zona donde son mayores los depósitos de
lodos acumulados.
En nuestro país es práctica
comúnmente adoptada construir un sistema de doble tapa:
una superficial fácilmente removible por medio de
agarraderas metálicas embutibles y una contratapa
inferior, sellada con mortero de cal, para evitar los
desprendimiento de malos olores y entrada de aire, que
perjudicaría los procesos que tienen lugar en el interior
de la cámara.
Por este motivo, no se aconseja ventilar la CS por tubos
de ventilación colocados en su techo, prefiriéndose
que los gases acumulados en la cámara de aire de la CS,
remonten el colector domiciliario hasta los artefactos primarios
del baño y tengan salida por las tuberías de
ventilación de los mismos, generalmente de los inodoros.-
OSN exige tubería de ventilación con Ø =
0,100 m.- La entrada de los líquidos cloacales a la
cámara no se efectúa por medio de tuberías
directas, a fin de evitar la agitación y remoción
violenta del líquido en proceso de clarificación,
con sedimentación de cierta parte de la materia
orgánica y mineral.
Se recurre habitualmente a dispositivos especiales que
permiten mejores condiciones para la sedimentación, evitan
la circulación de líquidos formando zonas de aguas
muertas, garantizan un afluente más clarificado y evitan
el pasaje de espuma para el sistema de deposición final
del efluente. Estos dispositivos son: "Tes" de entrada y salida,
curvas, cortinas o pantalla, chicanas, etc. Los materiales
más, comúnmente empleados en las "Tes" y curvas
eran: el barro cocido vitrificado, cerámica, y actualmente
el PVC en un Ø igual a 4 ". Las pantallas y chicanas,
generalmente prefabricadas, son de madera u
HºAº.
En ciertos casos se emplean piezas especiales de
FºFº.
Debe tenerse la precaución que las "Tes" y curvas
empleadas, estén sumergidas 0,30 m, por debajo del nivel
de agua de la CS.
Es aconsejable que la diferencia de nivel entre el
"intrados" de la tubería del afluente y el "intrados" de
la tubería del efluente sea, a lo máximo, 0,05 m.
Si existen pantallas o chicanas se colocarán 0,20 m por
delante de los dispositivos de entrada y salida, debiendo estar
la pantalla de entrada sumergida 0,25 m y la pantalla frente a la
salida, sumergida de 0,30 a 0,35 m. con respecto al nivel
líquido.
Las condiciones de escurrimiento de los líquidos
son ligeramente superiores para una entrada por medio de "T" que
si se hubiere adoptado una pantalla. Caso más desfavorable
aún, es la entrada directa con tubería simple. No
hay diferencias, en cambio, entre la "T" y la pantalla a la
salida.
Para el caso de la intercomunicación entre dos
compartimientos de una misma cámara séptica, se
adoptan los dispositivos: doble curva en "U" invertida, "T" o
simple orificio, con resultado aceptables similares.
Campo de aplicación: la CS, se emplea para
el proceso de tratamiento de los líquidos cloacales, desde
la modesta instalación para una familia mínima,
hasta el límite de servir a una población de 1000
personas, en una región no muy densamente poblada, o para
ciertas instituciones como hospitales, escuelas, campamentos
etc., para las cuales resulta una muy buena solución
sanitaria del problema.
A pesar que el funcionamiento de esas grandes unidades
es similar a las CS domiciliarias, hay ciertos criterios en el
proyecto que se encaran diferentemente.
Las CS de estas instituciones están sometidas a
mayores fluctuaciones en las descargas. Luego son dimensionadas
en base a contribuciones "per cápita" menores, o se adopta
un período de retención más reducido: 18
horas por ejemplo.- Como esas instalaciones son mas cuidadas, no
se necesita prever períodos prolongados para la limpieza
de los lodos depositados.
La mayoría de las especificaciones para CS han
determinado la forma rectangular como la mas conveniente. Sin
embargo se ha demostrado que cámaras con distintas formas
dan los mismos resultados a igual capacidad.
La forma de la CS no es una característica
fundamental, como lo son la capacidad, relaciones entre sus
dimensiones, número de divisiones u otros detalles
técnico – constructivos. Institutos de
investigación importantes, autorizan la
modificación de la forma de la CS, pero siempre dentro de
límites razonables, que no afecten mucho la
capacidad.
Luego no podemos recomendar ventajas a favor de una
forma determinada sin afectar las características
hidráulicas en forma decisiva, pero sí, podemos
seguir recomendando la forma rectangular como las más
conveniente, pues mejora las características
hidráulicas verificadas en el escurrimiento, en lo que
respecta a la sedimentación de las partículas,
siguiendo la teoría de Hazen.
Analizaremos a continuación las dimensiones de la
CS y las relaciones entre sus medidas. Debemos destacar la
importancia de la capacidad de la CS en su funcionamiento y
reiterar que la forma, cualquiera sea ésta, no influye
sobre la eficiencia y buen funcionamiento de la misma.
No basta, sin embargo, que se de a la CS una capacidad
conveniente y una forma determinada, es necesario, para obtener
un eficiente funcionamiento, que las dimensiones guarden entre
sí ciertas relaciones y sean respetados ciertos
límites mínimos. Como la CS actúa como
decantador en la faz inicial del proceso, sus dimensiones
deberán guardar relaciones que respeten lo establecido por
la teoría de Hazen (sedimentación). Este es
precisamente el punto que nos hizo recomendar la forma
rectangular por ser la más indicada para los
decantadores.
Destaquemos también que la variación entre
las relaciones de las dimensiones de la CS, modifican las
características del medio séptico.
El espacio ocupado por la acumulación de los
lodos y el superior para la espuma y gases, son influenciado
directamente por la profundidad de la CS.
Con respecto a la conveniencia o no de la
separación de la CS en compartimientos, han existido
marcadas divergencias entre los investigadores.
La división en compartimientos alcanza tanto a
las rectangulares como a las circulares. Se preconiza
también el empleo de chicanas en sustitución de las
divisorias. Esta división tendría por finalidad
conseguir la remoción de sólidos pesados al
comienzo, para luego hacer sedimentar el material más
fino, obteniendo mayor eficiencia de la cámara.
Sin embargo, las cámaras sin subdivisiones siguen
siendo aconsejadas por las autoridades sanitarias, por sus
menores costos y mayor eficiencia sobre las de iguales
dimensiones, que ven reducidas sus capacidades por las pantallas
divisorias o chicanas.
Por otra parte, las divisiones aumentan la velocidad de
escurrimiento de los líquidos y lógicamente,
reducen el período de retención y
sedimentación.
De las cámaras con divisiones, la más
indicada por su aumento efectivo en eficiencia, sería la
de dos compartimientos, siempre que se mantenga igual capacidad
que la similar sin divisiones. En este caso, se obtiene menor
cantidad de sólidos sedimentarios en líquidos
efluentes y una mayor retención de organismos
patógenos, cuyas posibilidades de vida se han reducido.-
Los riesgos de colmatación de los caños de
distribución de lo efluentes, son consecuentemente
menores.
Los estudios y experimentos realizados en Cincinnati,
indican que mientras las CS sin divisiones reducen el 60% de los
sólidos en suspensión del efluente, las
cámaras de la misma capacidad con divisiones, alcanzan una
remoción del 80%.
Debido a esto, la USPHS ha hecho una revisión del
criterio que sostenía, expresando: "Que algún tipo
de división es deseable, aunque los estudios no son
concluyentes sobre la mejor manera de efectuar la división
ni sobre la forma, tamaño o número de los
compartimientos". Posteriormente ya se indica que ningún
compartimiento debe tener una capacidad inferior a 500 litros y
que los dispositivos de entrada, salida e
intercomunicación entre las divisiones no deben quedar
jamás por debajo de la mitad de la altura del
líquido clarificante.
En caso de dividirse la cámara en dos
compartimientos, éstos deberán ser iguales o el
primero tener 2/3 de la capacidad total.
La CS divididas son más recomendables para suelos
francamente permeables, donde hay ventajas en lanzar un efluente
con el menor porcentaje en sólidos sedimentables, que
facilita su más rápida infiltración en el
terreno a partir de los pozos absorbentes que reciben los
líquidos.
Proyecto de Cámara Séptica a) Cuota "per
cápita" de líquidos cloacales: es el primer dato
que debemos
conocer para el cálculo del proyecto. Está
en estrecha relación con la cuota de agua "per capita" y
como tal varía con todos los factores que normalmente
afectan el consumo de agua. Evidentemente el proyecto de la CS
debe ser hecho para las condiciones medias, existiendo así
días o meses que ella no funcionará dentro de las
condiciones reales del proyecto. Siempre que no fuera posible
determinar directamente la cuota de líquidos cloacales
"per cápita" o al menos la cuota "per capita" de agua,
recomendamos que para las condiciones usualmente existentes en
nuestros medios suburbanos y rurales, sea adoptado el valor
siguiente: q (cloacal) = 100 a 200 lts/hab x
día.
b ) Período de retención : tiene
influencia considerable sobre la sedimentación de los
sólidos en la cámara. Cuanto mayor sea el
período de retención, mayor será el
porcentaje de reducción de sólidos sedimentables.
Correlativamente, hay aumento de volumen de la cámara, lo
cual lo encarece.
La diversidad de criterios sobre la duración de
este período, es grande y no debemos caer en la
exageración de prolongarlo más allá de
ciertos límites o, por medidas de economía,
reducirlo a tal extremo que se perjudique la eficiencia del
tratamiento. Es así como en base a los estudios
y
experimentaciones, los servicios de Salud Pública
de los EEUU y otros países americanos aconsejan un
período de detención de 24 hs, como el
más razonable.
b) Capacidad : como las CS se proyectan para una
determinada vivienda, institución, etc. en las que se
determina exactamente el número de personas a servir,
deberán tener una capacidad adecuada a esta necesidad,
teniendo en cuenta los valores establecidos del caudal "per
cápita" y período de detención, con un
volumen adicional destinado al almacenamiento de los lodos y
costra superficial de espuma. Por encima de este volumen,
consideramos una cierta altura libre para la acumulación
de gases.
Con respecto al volumen de lodo, acumulado en la
cámara por año y por persona servida,
estableceremos valores que las experiencias fijan como los
más reales:
V lodo mínimo = 45 litros / habitante x
año V lodo adoptado = 50 litros / habitante x
año
Como debemos establecer un número mínimo
de personas a servir por este sistema, adoptamos la siguiente
cifra:
Nº mínimo = 5 personas
A pesar de que existen sistemas individuales, para una
sola vivienda, que sirven a un número menor de personas
que el anteriormente establecido, adoptamos este valor a fin de
colocarnos a cubierto de imprevistos.
Con el objeto de mantener el correcto funcionamiento y
eficiencia de la CS se deberá proceder a su limpieza o
retiro de los lodos acumulados, al cabo de períodos
regulares de tiempo, que se fijan en función de los
valores anteriormente determinados y cuyas variaciones determinan
la variación de la vida útil de la CS, o sea
el período transcurrido entre dos limpiezas sucesivas,
manteniendo el eficiente funcionamiento de la misma.
La necesidad de evitar trabajos de limpieza, con todos
sus inconvenientes, en períodos menores de un año y
cuya omisión provocaría la colmatación de la
cámara con merma de su rendimiento, y la de no prolongar
excesivamente este período, que traería un aumento
considerable del volumen útil, a fin de mantener la
eficiencia, lo que no es recomendable por razones
económicas, ha determinado la fijación de un
periodo intermedio entre dos limpiezas sucesivas, cuya
adopción aconsejamos:
Periodo de limpieza <= 2 años.
Debemos tener en cuenta que un aumento de
aproximadamente 50% en la capacidad de la cámara,
prácticamente duplica el intervalo de tiempo entre dos
limpiezas sucesivas, o sea, la vida útil de la
misma.
La capacidad de la cámara séptica
está influenciada por la existencia de pantallas o
chicanas que la dividen en compartimientos, detalle que debe
tenerse muy en cuenta.
Un factor que gravita en forma decisiva en la calidad
del efluente es el factor "capacidad".- Precisamente, la
insuficiente capacidad de las CS para el número de
personas que se ha proyectado servir, es el defecto principal de
las CS comerciales común a muchos países,
incluyendo el nuestro.
A continuación expresaremos, por medio de un
ejemplo ilustrativo, valores que pueden adoptarse para una CS
mínima, sistema individual, completando los criterios
anteriormente fijados
Ejemplo
Cálculo de una CS para 5 personas, con el qc =
200 litros / habitantes x día
con un período de retención de 24 horas,
considerando V lodo = 50 litros / habitante x
año
y un período de limpieza cada 2
años.
200 lts / hab x día x 5 habitantes = 1000 litros
/ día
50 lts / hab x año x 5 habitantes = 250 litros /
año
volumen limpieza anual = 1250 litros
consideramos una limpieza cada dos años : 1000
litros / día + 2 x 250 litros =
Volumen liquido necesario = 1500 litros.
Valores adoptados
A = 0,90 m h´- h2 = 0,05 m (valor
recomendado)
B = 1,80 m a = 0,30 m (en mampostería o
HºAº c/revestimiento impermeable interior
1:2).
H = 0,93 m (deducido)
H´= 0,30 m e = 0,20 m (preferiblemente Hº sin
armar c/capa impermeable de revestimiento interior).
H1 = 0,30 m
H3 = 0,40 m
H 2 = 0,25 m Ø tub = 4" (barro cocido ,
AºCº, HºCº, PVC)
V liquido = A x B x H = 0,90 x 1,80 x H = 1,5 m3 ?? H =
0,93 m
(limpieza cada dos años)
Al incrementar el número mínimo de
personas a servir, aumentaremos la capacidad de la CS a
razón de 150 litros / habitante x año /limpieza
Valor que disminuirá a 100 litros / habitante x año
/ limpieza con un aumento considerable de personas
servidas
Una altura de líquido (h) conveniente para CS
domiciliaria es : h = 1,20 m
No debe exceder de los límites de
entorno:
0,80 m <= h <= 1,60 m
El límite inferior de 0,80 m contempla la altura
necesaria para la acumulación de los lodos y el valor
superior limita la profundidad de los líquidos en la
cámara, evitando que ésta sea muy profunda, lo cual
torna inconvenientemente pequeñas las dimensiones ancho y
largo, lo que posibilita la formación de una corriente
directa desde la entrada a la salida de líquidos y
disminuye el período de retención.
En las CS muy rasas, la sección transversal
reduce mucho la acumulación de los lodos. Debemos cuidar
que la distancia entre la superficie de la capa de lodo y el
fondo de la "T" de salida de la cámara, no sea inferior a
0,30 m.
Recomiéndese los siguientes valores:
PROFUNDIDAD h DE LA CÁMARA DISTANCIA
LIMITE
0,80 m 0,30 m
1,20 m 0,40 m
1,60 m 0,50 m
Con esto, pretendemos tener el máximo espacio
para almacenamiento de los lodos, sin por ello perjudicar la zona
del líquido clarificante y la costra de espuma
superior.
La CS muy anchas posibilitan la formación de
zonas muertas próximas a las paredes laterales,
reduciéndose en ciertas formas la capacidad de la
cámara. Las demasiado estrechas, originan aumento de la
velocidad de pasaje del líquido y perjudican así la
sedimentación.
3) FUNCIONAMIENTO Y PROCESO
La CS es un tanque de sedimentación, cerrado,
destinado a recibir los líquidos cloacales y retenerlos
durante un período determinado, en el cual se procesa la
separación de la materia sólida en
suspensión de la parte líquida, su
sedimentación al fondo y descomposición anaerobia
(digestión ), proceso bioquímico por el cual la
materia orgánica es gasificada, licuada y mineralizada, o
sea, transformada en compuestos simples y más estables,
"lodo".
Las partículas más leves flotan en la
superficie del líquido y forman la "costra o espuma"
superior. La zona intermedia, ocupada por la parte
líquida, que paulatinamente se desprende de la materia
sólida en suspensión, es el llamado "liquido
clarificante" que al salir de la cámara constituye "el
efluente".
El "lodo" que se deposita, comienza a sufrir la
acción de las bacterias "anaerobias" presentes en el
líquido cloacal, que originan un proceso de
descomposición.
Esa misma acción tiene lugar en la "costra",
aunque no tan rápidamente.
Los sólidos orgánicos sedimentados, por
efecto de los procesos de digestión, producen gases que
forman burbujas en el lodo. Esas burbujas escapan y ascienden
transportando porciones livianas de lodo y chocan con la "costra
o espuma" superior. Los gases tratan de escapar liberando parte
del material que transportan, al cual desciende nuevamente. Otra
parte de esos sólidos queda definitivamente integrando la
capa superior y aumentando así la costra.
Funciones que realiza la CS durante el proceso de
funcionamiento:
a) Tratamiento primario de decantación:
retención de los líquidos cloacales por un
período determinado, sedimentación de materia
liviana que flota y forma la "espuma", especialmente substancias
grasas.
b) Acción del Medio Séptico: durante el
período de retención, el material líquido
remanente sufre una alteración sensible en su naturaleza y
puede haber una reducción acentuada en el número de
organismos patógenos intestinales presentes. Sin embargo
diremos que la CS no
tiene por función disminuir el porcentaje de
bacterias patógenas intestinales y aclaremos que el
líquido efluente está lejos de presentar las
características de líquido depurado, que muchos le
atribuyen. En cambio suele contener bacterias anaerobias que no
se encontraban en el líquido afluente y que se
desarrollaron en el medio favorable del interior de la
cámara. El "efluente" de la CS, debido en parte al
material orgánico en suspensión y no retenido en
ella, presenta un
color oscuro y olor fétido del proceso de
putrefacción que se realiza.
Debemos señalar que es peligroso y
antiestético, luego es indispensable darle una
deposición final adecuada de manera de oxidar y tornar
inofensiva la materia orgánica en él
contenida.
c) Digestión de los lodos: los lodos acumulados
en el fondo de la cámara y la costra superior o espuma,
sufren una descomposición anaerobia o digestión,
transformándose parcialmente en sales disueltas en
líquido y gases.
Eficiencia : la eficiencia de una CS es
constatada en función del porcentaje de sólidos en
suspensión retenidos, muy importante para la
deposición del efluente por absorción en el suelo,
reducción de DOB (demanda bioquímica de
oxígeno), retención de materia grasa, cloruros,
nitrógeno amoniacal, etc.
Los porcentajes de reducción varían
notablemente con las condiciones del proyecto (forma de la CS,
divisiones, capacidad, cantidad de lodo acumulado, período
de limpieza, adición de lodo hasta cantidad óptima,
etc), construcción, funcionamiento y mantenimiento de la
cámara. Podemos obtener una eficiencia mayor, mediante el
empleo de ciertos dispositivos en condiciones especiales de
funcionamiento.
Una CS convenientemente proyectada, construida y bien
operada, puede reducir en más de 60 % los sólidos
en suspensión y en un 50% la cantidad de OB.
Lodo y espuma: las cantidades acumuladas de ambos, al
cabo de un cierto tiempo de estacionamiento, son variables y
dependen de las características de los líquidos
cloacales afluentes. Las variaciones dependen, por lo tanto, de
las costumbres y hábitos higiénicos de las personas
servidas, del clima, de la estación del año,
etc.
También algunos autores estiman el volumen de
lodo y espuma en función, no del número de
habitantes servidos, sino tomando por base el número de
dormitorios de la vivienda. Otros recomiendan fijar valores para
casos extremos que pudieran presentarse.
Las experiencias demuestran que el valor en litros/
habitante x año del primer año, baja
aproximadamente a la mitad, debido a la digestión y
compactación sufrida por los lodos, algunos años
después y con funcionamiento continuo de la
cámara.
La capacidad tiene también mucha influencia en
dicha acumulación.
Resumiendo:
V lodo acumulado está en función de las
características de los líquidos cloacales,
capacidad de la cámara séptica, años de
funcionamiento s/ limpieza, mantenimiento, etc.
Un valor razonable es entonces, como ya se ha
visto:
V lodo + espuma = 45 litros / habitantes x
año.
Se aconseja para CS domiciliaria:
V lodo + espuma = 50 litros / habitantes x
año
Este valor disminuye para casos de sistemas con mayor
número de personas servidas.
4) MATENIMIENTO Y CUIDADOS
Para obtener una correcta deposición, desde el
punto de vista sanitario, de las excretas y en general, de las
aguas residuales domiciliarias, mediante el empleo de los
sistemas con CS, como así también el
mantenimiento, debemos ajustarnos a las recomendaciones
establecidas por los estudios y experiencias.
Estos cuidados son en realidad muy simples, pero deben
observarse estrictamente.
La negligencia en el mantenimiento del sistema es causa
de frecuentes inconvenientes que comúnmente se observan y
de hecho valdrá muy poco el sistema por más bien
proyectado y construido que se encuentre, si no va
acompañado de estas previsiones.
En el funcionamiento y mantenimiento de la CS y
deposición de sus efluentes, son importantes los
siguientes aspectos:
a)Naturaleza de los líquidos afluentes y
detergentes: se admite la descarga al sistema de los residuos
cloacales domésticos. Se debe evitar la
introducción de las aguas pluviales, líquidos
residuales industriales y aguas de infiltración
superficial y subterránea. Los líquidos residuales
industriales no son admitidos cuando sus condiciones
físicas (temperatura) y las substancias químicas
que contienen, pueden alterar el proceso en la CS o perjudicar el
líquido efluente.
b)Efecto de los desinfectantes y detergentes: si
los líquidos residuales contienen jabones o detergentes
usuales y en proporciones comúnmente utilizados, no se
interrumpe el proceso. No debe agregarse bajo ningún
concepto soda cáustica, pues destruye la flora bacteriana
en la cámara y produce la colmatación de los suelos
arcillosos.
Actualmente, los detergentes sustituyen a los jabones
comunes en el lavado de ropa y utensilios de cocina, su uso en
las proporciones debidas no es perjudicial para el funcionamiento
de las CS. El daño causado por los detergentes de uso
industrial no es muy importante, siendo la proporción de
detergentes más del doble que la del jabón
expresada en ppm-(partes por millón)- y con escasos
efectos de colmatación del suelo.
c)Comienzo del proceso de digestión: se
debe a la acción de las bacterias anaerobias contenidas en
los líquidos cloacales.
La presencia de esas bacterias en un tanque nuevo o
recién limpiado, facilita y acelera la
digestión.
Es recomendable dejar una porción de barro
digerido después de la operación de limpieza y
también agregar alguna cantidad de lodo digerido como
cultivo, para acelerar la multiplicación de bacterias y
normalizar el proceso.
En la CS nuevas se acelera el proceso de puesta en
marcha efectiva con cultivos de lodos en digestión (20 a
25 litros).
En sustitución del lodo se usa el
estiércol en fermentación de los establos. La
investigaciones realizadas indican que la acción de los
fermentos es ineficaz.
d)Vida útil de la CS: la limpieza es una
cuestión muy importante y por no prestársele la
atención que merece, es que suceden innumerables
inconvenientes. Casi siempre la limpieza de la CS se
efectúa cuando su capacidad de almacenamiento de lodo ha
sido colmatada y el efluente causado daños importantes al
suelo por saturación.
Cuando se sospeche algún inconveniente, se
deberá investigar la CS por intermedio de sus tapas
superiores de inspección y limpieza. Como regla general,
la CS deberá ser limpiada cuando el espesor del lodo
más la costra o capa superior, alcancen a 0,50 m.
También la presencia de sólidos sedimentables en el
líquido efluente, tornándolo oscuro y
fétido, nos indica de manera concluyente que la capacidad
de la cámara está colmatada, por lo tanto, necesita
limpieza.
La operación de limpieza consiste en la
extracción de los lodos sedimentables y de la costra
superior, que se efectúa por bombeo o en forma manual, a
través de las tapas de inspección y limpieza.
Muchas veces se encuentra la capa sombrero o costra
sumamente endurecida debiendo romperse para efectuar la
operación. Sólo se dejará en el tanque la
cantidad de lodo necesaria para la continuidad del proceso
biológico. Los lodos extraídos deberán ser
convenientemente dispuestos o previo secado y molido, utilizarse
como abono naturales. La CS es la unidad más importantes
de los sistemas semidinámicos y tiene por finalidad
obtener un líquido exento de sólidos para su mejor
infiltración en el suelo.
El suelo es un medio muy sensible a los caudales de los
efluentes lanzados en el, o susceptible de sufrir daños
debido a los cambios en las características de los
líquidos cloacales considerados.
5) EFLUENTE Y DEPOSICION FINAL
GENERALIDADES: el efluente de una CS es un
líquido insanitario, potencialmente contaminado, de olor y
aspecto desagradable y que no puede ser lanzado
indiscriminadamente en cualquier lugar, sin graves riesgos para
la salud pública y confort de la comunidad. Contiene
materia orgánica en gran cantidad y en proceso de
putrefacción, consecuentemente, tiene un DOB
elevado.
Decimos potencialmente contaminado, por las bacterias
patógenas, cistos y huevos de helmintos que habitualmente
contiene.
La deposición adecuada de los efluentes de estos
sistemas, se basa en las siguientes razones:
a) Sanitarias: Contaminación de terrenos ocupados
por viviendas o cultivados para alimentación del
hombre.
Contaminación de fuentes de agua sin capacidad
autodepuradora.
b)Económicas: Protección del valor de las
propiedades.
Protección de la calidad del agua para las
industrias.
c)Estéticas: Eliminación de olores y
aspectos desagradables.
Sistemas de disposición para efluentes: la
práctica de lanzarlos en cursos de agua no es
satisfactoria, por la polución o contaminación que
puede acarrear. Además, no siempre se cuenta con un curso
de agua receptora en las proximidades.
El lanzamiento superficial, tampoco es aconsejable, por
los inconvenientes anteriormente señalados.
El tratamiento del efluente, en filtros de arena, lechos
percoladores y filtros biológicos de baja capacidad, es de
práctica efectuarlo aunque razones económicas
impiden recomendarlo para la gran mayoría de los casos, en
los cuales, la CS es usada en sistemas domiciliarios o
pequeñas instituciones con reducido número de
personas a servir.
Corresponde ahora indicar, que el destino final de los
efluentes, debe ser la infiltración en el terreno,
existiendo los siguientes sistemas:
a)Pozos negros: son excavados hasta alcanzar la
napa freática, produciendo la contaminación de la
misma. Constituyen una solución condenable desde el punto
de vista sanitario, pues originan riesgos de posible
contaminación de los edificios cuya fuente de
abastecimiento de agua es esta misma napa
freática.
Los efluentes en el pozo negro sufren acción
anaeróbica, putrefacción, con desprendimiento de
malos olores y atracción de insectos. Por todos los
motivos expuestos, desecharemos definitivamente este
método de deposición.
b) Pozos absorbentes:
c) Irrigación sub-superficial, campo
nitrificante (sistemas sanitarios recomendados).
d) Zanjas filtrantes.
Luego de estudiar las características del suelo y
los ensayos de infiltración, trataremos en particular los
sistemas de deposición b), c) y d) que
recomendamos.
Desde el punto de vista estrictamente técnico, el
proyecto del sistema de deposición por absorción
del suelo, depende de varios factores: características del
efluente de la CS, volumen de líquido a ser absorbido por
el suelo, clima de la región y principalmente las
características propias del suelo, que pasaremos a tratar
a continuación.
ESTUDIOS DE LOS SUELOS – ENSAYOS DE
INFILTRACIÓN:
Todo sistema de deposición del efluente de una CS
que no se base en las características de absorción
del suelo, estará, probablemente, destinada al fracaso. El
problema consiste en determinar el área de terreno
necesario para la absorción del efluente de un determinado
sistema, de modo que la materia orgánica presente, sea
oxidada y se torne inofensiva, mediante la acción de las
bacterias aerobias del suelo.
La capacidad de absorción del suelo, es
también una característica importante que interesa
mucho en cuestiones de drenaje y en problemas de
explotación agrícola – ganadera.
Existen varios procesos para el reconocimiento de esa
característica, pero todos ellos sujetos a
limitaciones:
-Estimación de la permeabilidad en
términos de textura del suelo, es decir de las
proporciones de arena, silice y arcilla existentes. El
tamaño de las partículas determina el tamaño
de los poros del suelo, los cuales fijan el movimiento del agua a
través de los mismos. Cuanto mayores sean las
partículas del suelo, mayores serán los poros y
más rápida la absorción.
-La estructura de un suelo se reconoce por la manera de
fragmentarse. Hay suelos que no tienen estructura. En general,
conocemos tres tipos principales de estructuras:
-cúbica, en suelo fuertemente
permeable.
-prismática, caso intermedio.
-laminar, suelos pocos permeables.
Sin embargo hay excepciones. Prácticamente
consideramos, que la existencia de estructura en el suelo, es
índice de buenas condiciones de permeabilidad.
-El color como indicador de la permeabilidad del
suelo:suelos que, en corte, presentan coloración de
marrón –rojiza a amarilla, indican procesos de
oxidación, movimientos de aire y agua en su seno, resultan
permeables.
Suelos cenicientos en las capas superficiales y oscuros
en las inferiores, indican poco movimiento de aire y agua en su
interior y gran compactación .
En la técnica sanitaria se emplea el "Ensayo de
infiltración" o "Percolation test" que estima
cuantitativamente la capacidad de absorción de los
suelos.
Se recomienda el propuesto por Henry Ryon en 1926, que,
con ligeras modificaciones, hoy en día es el mejor
sistema.
Con ese procedimiento medimos la velocidad de
infiltración del agua limpia en el suelo y mediante
relaciones empíricas, la velocidad de infiltración
del efluente en ese suelo y el área necesaria.
"TEST DE RYON"
a) Excavar un pozo de sección cuadrada de 0,36 m
de lado, a la profundidad que se pretende lanzar el efluente.
Para el caso de un Pozo Absorbente, a mitad de la profundidad que
se le dará.
b) Llenar el pozo con agua limpia .
c) A partir del momento que el nivel del agua haya
descendido a una profundidad de 0,15 m de la superficie, medir y
promediar el tiempo que lleva para bajar cada 0,025 m = 1", que
es el tiempo de infiltración "t".
Las modificaciones propuestas, con la finalidad de
colocarnos en condiciones más reales y facilitar el
ensayo, son:
a) Sustituir el pozo cuadrado por uno circular de
Ø = 0,10 m.
b) Saturar completamente el suelo, antes de efectuar el
ensayo.
c) Colocarnos a favor de la seguridad tomando t = mayor
tiempo medido correspondiente a la menor velocidad de
infiltración medida. (t ya no es el promedio de los
tiempos medidos)
La experiencia indica que hay una disminución del
20% en la capacidad de absorción de los suelos, al cabo de
año y medio de recibir los efluentes.
Es necesario efectuar varios ensayos, dentro del
área escogida de infiltración.
Varios autores hacen notar, la conveniencia de
actualizar las relaciones establecidas por Ryon, sus
fórmulas y tablas, pero que esto no va a poder ser
efectuado, hasta no estudiar las nuevas características de
los líquidos cloacales con el uso de los detergentes,
causa de la colmatación de los suelos y los efectos de los
detergentes sobre los mismos.
TABLA DE RYON con los "t" de INFILTRACIÓN para
DIVERSOS TIPOS de
SUELOS
Tipos de suelos "t"
Arena gruesa limpia 13 seg a 1 min
Ceniza o carbón 30 seg a 1 min
Cascajos y arcilla o poros vacíos 13 seg a 45
seg
Arena fina 2 min a 5 min
Arena con arcilla 5 min a 10 min
Arcilla con un poco de arena 30 min a 60 min
Arcilla compacta o roca descompuesta 2 hs a 5
hs
Sistema de disposición para efluentes de
Cámara séptica por
infiltración:
b)Pozos absorbentes: Es un pozo excavado de
Ø mayor a 1,20m. Puede estar calzado en mampostería
de ladrillo, pero sin mortero para permitir la
infiltración de los líquidos al terreno. El fondo
debe quedar a más de 1 metro, como mínimo, por
encima de la capa freática, a fin de no
contaminarla.
Es el sistema más apropiado para suelos muy
permeables, por la absorción que produce y de uso muy
difundido, por razones de economía y espacio necesario
para su construcción.
Para determinar su capacidad de infiltración en
el suelo, debe realizarse el "test" de percolación. Se
considera área de absorción la superficie lateral
del pozo, solamente. El fondo no es considerado porque se
impermeabiliza rápidamente.
La separación mínima entre dos pozos
absorbentes, se recomienda que sea de 3 metros, a fin de evitar
la interferencia entre ellos.
Caudal admisible de líquidos
cloacales:
Q (litros / dm2 x día) = 2,8 / ("t")
½
EFLUENTES DE CÁMARAS SÉPTICAS
DOMICILIARIAS
Tipo de suelo Área de absorción
necesaria
Por dormitorio
Arena gruesa o pedregullo 1,80 m2
Arena fina 2,80 m2
Arena con arcilla 4,50 m2
Arcilla con mucha arena o pedregullo 7,40 m2
Arcilla con poca arena o pedregullo 14,90 m2
Tipo de suelo Área de absorción
necesaria
Por dormitorio
Arcilla compacta, roca u otras Solución
impracticable por Formaciones impermeables pozo
absorbente.
En el caso de escuelas, pequeñas instituciones y
para terrenos normales, el área
de absorción necesaria se toma entre los valores
0,2 m2 a 1 m2 por persona y por día,
según
recomendaciones.
Es aconsejable, cualquiera que haya sido el resultado
del ensayo de infiltración, que la capacidad del pozo
absorbente a proyectar, no sea nunca inferior a la capacidad de
la CS cuyo efluente recibirá.
c)Irrigación sub superficial o campo
nitrificante: es el sistema más conveniente desde el
punto de vista sanitario, para la deposición de los
efluentes de la CS, que deberá ser preferido siempre que
las condiciones de permeabilidad y área disponible lo
permita.
Es un sistema de canalizaciones distribuidoras colocadas
a poca profundidad de la superficie (zona de intensa actividad de
las bacterias) que tiene por finalidad dispersar el efluente de
la CS en el terreno donde la materia orgánica en el
presente, es oxidada y estabilizada.
La oxidación se efectúa por acción
de las bacterias aerobias "nitrificantes" presentes en el suelo y
concluye con la estabilización de la materia
orgánica en compuestos minerales simples e
inertes.
Este sistema exige áreas grandes comparadas con
la de los pozos absorbentes y por lo tanto resulta
antieconómico. Su aplicabilidad y eficacia es
función de la capacidad de absorción del
suelo.
Órganos que constituyen el sistema:
-Tubería de evacuación del efluente de la
CS que lleva a éste a la caja de
distribución.
-Caja o cámara de distribución, donde el
efluente de la CS es conducido hacia las líneas de
irrigación. Tiene por función regularizar e
igualar los caudales de escurrimiento en todas las líneas
de irrigación y sirve de cámara de
inspección destinada a verificar las
características del efluente.
-Línea de irrigación, que distribuyen el
efluente en la capa sub-superficial del suelo, donde es absorbido
y mineralizado por oxidación. El conjunto de las
líneas de infiltración constituye el "campo" de
deposición final o nitrificante.
Deben efectuarse ensayos de infiltración para
determinar las características de permeabilidad del suelo,
el número y longitud de las líneas de
irrigación a construir y ancho inferior de las zanjas, es
decir el área de absorción necesaria.
Recomiéndase que la línea de
irrigación sub-superficial tenga una extensión no
mayor de 30 metros y preferiblemente, que no exceda de 20 metros.
Si hubiere necesidad de mayores extensiones o las dimensiones del
terreno disponible no permiten la construcción de la
línea con la longitud necesaria, se recomienda el empleo
de más de una línea.
Valores adoptados:
"t" (minutos) Área absorción en el fondo
de las zanjas CS domiciliarias CS institucionales
m2/ dormitorios m2 / persona
2 4,50 0,80
3 5,50 1,00
4 6,50 1,10
5 7,50 1,20
10 9,00 1,70
15 12,00 2,00
30 16,50 2,80
60 22,00 3,50
> 60 No se aconseja
Se recomienda para cámara séptica
domiciliaria:
Area mínima = 13,50 m2 ?? longitud = 30 metros,
con zanjas de 0,45 metros de ancho inferior.
Dato práctico:
La longitud es función del Nº de personas y
capacidad de la cámara séptica.-
Cámara Séptica domiciliaria:
Longitud unitaria = 7 – 10 metros /
persona
Cámara Séptica Institucional:
Longitud unitaria = 1 – 4 metros /
persona
Recomendaciones útiles:
-Todas las líneas deben ser de igual longitud y
partir de la misma cota con respecto al fondo de la cámara
de distribución.
-Las líneas deben ser paralelas a la superficie
del terreno.
-Las líneas pueden terminar en pozos rasos de
Ø = 0,90 metros llenos de carbón o cascajo, para
favorecer la ventilación.
-Evitar árboles en el campo nitrificante, cuyas
raíces pueden dañar las tuberías.
-Cubrir el campo con césped, que favorece la
absorción del efluente y lo expele por
transpiración, cultivar jardines, pero nunca huertos, por
razones sanitarias.
-Construcción de campos nitrificantes que
trabajen alternativamente.
-Emplear cámaras dosificadoras con sifones
automáticos que permiten descanso y aireación del
suelo. Se los emplea para pequeñas instituciones por
razones económicas.
-Las cámaras dosificadoras con sifón
automático se emplean cuando la longitud total de las
líneas es igual o mayor 150 metros o la cámara
séptica tiene capacidad igual o mayor a 5000
litros.
-Las descargas de las cámaras con sifón
automático deben efectuarse cada cuatro horas como
máximo.
-Las líneas deben encontrarse a más de 30
metros de la fuente de agua.
-Cuando el suelo es fuertemente arcilloso o de muy baja
la capacidad de absorción, con "t" igual o mayor a 60
minutos, no se usará este sistema y se sustituirá
por el de "zanja o trinchera filtrante".
d)Zanjas filtrantes: se emplean cuando "t" = 60
minutos.
Consiste en una doble tubería, superpuesta, pero
separada por una capa o lecho de arena intermedia de 0,75 metros,
colocadas en una misma zanja. Dicha tubería es porosa,
cribada o a juntas separadas, funcionando, la superior como una
verdadera línea de irrigación de los efluentes
sépticos provenientes de la cámara séptica y
la inferior, como un sistema de drenaje colectando el
líquido dispersado por la superior, luego de haber sufrido
una filtración en la cámara de arena. Este efluente
es conducido a un pozo de descarga, como ser un curso de agua,
pozo absorbente, etc, y presenta un alto grado de
depuración.
La arena que constituye el lecho filtrante, debe poseer
las siguientes características:
Diámetro efectivo = 0,25 – 0,50
mm
C u. = 4
La "tasa de filtración admitida" = 50 litros / m2
de arena x día.
Se aplica a este sistema, las mismas recomendaciones que
para la irrigación
sub-superficial.
Ahorro
doméstico de energía
Los 160 millones de edificios de la Unión Europea
representan el 40% del consumo de la energía primaria de
Europa. Por tanto, el uso de energía en edificios
representa la mayor contribución al uso de combustibles
fósiles y a las emisiones de dióxido de
carbono.
La operación diaria habitual que se hace en la
vivienda puede conllevar a un ahorro considerable de
energía si se cambian las actitudes y se es consciente del
consumo real y del necesitado. En la mayoría de los casos
basta con la elección de un electrodoméstico de
bajo consumo, o de una racionalización del consumo de la
calefacción, del aire acondicionado y del agua caliente.
El aislamiento térmico del edificio va a desempeñar
un papel fundamental en la reducción del nivel de demanda
energética. La casa pasiva tiene un requerimiento de
energía primaria inferior a 120 kWh / m2 y
año.
Los electrodomésticos tienen mucha importancia en
el ahorro de energía doméstico. En la Unión
Europea la mayoría de ellos tiene un etiquetado especial
denominado etiqueta energética que indica su eficiencia en
el consumo y lo respetuoso que es un aparato con el medio
ambiente. No todos los electrodomésticos poseen la
etiqueta, sólo aquellos que consumen mucho o que pasan
encendidos gran parte de su vida útil y son:
frigoríficos y congeladores, lavadoras, lavavajillas,
secadoras, lavadoras-secadoras, fuentes de luz domésticas,
horno eléctrico, y aire acondicionado.
Exterior de un sistema de aire acondicionado moderno
(Unidad dividida o tipo "split").
La normativa europea expresa la eficiencia
energética de los electrodomésticos en una escala
de 7 clases de eficiencia, y se identifican mediante un
código de color y letras que van desde el verde y la letra
A, para los equipos con mayor eficiencia, hasta el color rojo y
la letra G para los equipos de menor eficiencia. Un
electrodoméstico de clase A puede llegar a consumir un 55%
menos que el mismo en una clase media, la elección de un
electrodoméstico con esta información puede suponer
un ahorro económico.5
Redes de sensores se pueden utilizar para controlar el
uso eficiente de la energía, como el caso de
Japón.
Climatización con aire
acondicionado
El mantenimiento de una temperatura adecuada en la
vivienda es uno de los factores que más consumo y derroche
de electricidad supone si no se toman las medidas adecuadas, como
por ejemplo tener bien aisladas del exterior las habitaciones con
vidrios de aislamiento térmico, toldos y persianas, tener
una temperatura en la vivienda u oficina que no sea inferior a
25 °C en verano o superior a 20 °C en invierno.
Desconectar el climatizador cuando no haya nadie en la zona
climatizada. Ventilar la casa cuando la diferencia de temperatura
con el exterior sea menor, es decir a primeras horas de la
mañana en verano y al mediodía en
invierno.
Iluminación
El empleo de bombillas de bajo consumo supone un ahorro
de hasta un 80% respecto a las convencionales.
Utilizar bombillas de bajo consumo en aquellas
dependencias de la vivienda que tengan que permanecer mucho
tiempo encendidas. Siempre que sea posible, aprovechar la
iluminación natural. Usar la luz solo cuando se necesite.
No dejar luces encendidas en habitaciones que no se estén
utilizando. Las lámparas halógenas consumen mucha
más energía que otros tipos de bombillas y disipan
más calor. Los tubos fluorescentes duran hasta 10 veces
más que las bombillas tradicionales y son muy eficientes
energéticamente, si se va a tener una lámpara
fluorescente apagada menos de 20 minutos, es mejor dejarla
encendida. Si se tiene iluminación exterior en un
jardín, controlar su funcionamiento mediante un
programador o interruptor crepuscular.
Existen nuevas tecnologías de luminarias como los
diodos emisores de luz (LED), así como diversas
tecnologías de control de la iluminación :
regulación de potencia, sensores de proximidad,
combinación luz natural – luz artificial, doble
iluminación e iluminación selectiva.6
Cocina
Aspecto exterior de una cocina de
inducción.
Usar siempre cacerolas y sartenes de diámetro
algo mayor que la placa o zona de cocción y tapar siempre
las cacerolas porque la cocción es más
rápida. Utilizar recetas de cocina que no gasten mucha
energía. Utilizar baterías de cocina con fondo
difusor de calor. Utilizar siempre que se pueda ollas a
presión porque consumen menos energía y ahorran
mucho tiempo. Aprovechar el calor residual en las
vitrocerámicas. Una vez hirviendo, reducir al
mínimo, pues una ebullición vívida no
implica una mayor temperatura y, por tanto, no acorta el tiempo
de cocción. Las cocinas de inducción, consumen
mucha menos electricidad que las
vitrocerámicas.
En las viviendas que tengan una orientación
adecuada con ventanas o terrazas soleadas, se pueden utilizar
hornos solares de acumulación, cocinan a fuego lento
conservando muchas propiedades de los alimentos. El tiempo de
cocción es el doble que en un horno normal, pero el coste
de energía es cero. Tienen poca potencia y esto hace que
no se queme la comida. Son muy buenos para cocidos, asados,
guisos…. Muchos usuarios dejan la comida dentro por la
mañana antes de ir a trabajar, y a mediodía cuando
vuelven está lista para comer. No es necesario
vigilarla.
Hay empresas que venden hornos solares, aunque su precio
es alto. Existe la posibilidad de hacerse uno por poco dinero, y
utilizando materiales baratos (madera, cristal, papel de
aluminio, y un aislante térmico como el cartón o el
papel).
Frigorífico y congelador
El frigorífico es el electrodoméstico de
los hogares que consume más electricidad, haciendo un uso
racional del mismo se consigue un buen ahorro.
Regular la temperatura del aparato según las
instrucciones del fabricante (un grado centígrado
más de frío supone un aumento del 5% en el consumo
de energía). Instalar estos electrodomésticos lo
más lejos posible de los focos de calor (sol, horno,
etc.). No introducir alimentos calientes en el frigorífico
o en el congelador: dejándolos enfriar fuera, se ahorra
energía. Mantener las puertas abiertas el menor tiempo
posible y comprobar que cierran correctamente. Cuando se compre
un frigorífico o un congelador nuevo elegir un modelo
"eficiente" y ecológico porque consumen menos
energía que los convencionales.
Calefacción
Procurar que en la vivienda entre en invierno la mayor
cantidad de sol posible; para ello es necesario subir las
persianas los días soleados. El sol proporciona al hogar
luz y calor gratis. Al anochecer cerrar las cortinas y bajar las
persianas, porque reducirá la pérdida de calor. Si
se cambian las ventanas durante una remodelación de la
vivienda es aconsejable que las ventanas nuevas sean de doble
acristalamiento. Instalando juntas o burletes en puertas y
ventanas se podrán reducir las fugas de calefacción
en un 10%, una vivienda bien aislada puede ahorrar hasta un 30%
en gastos de calefacción (y hasta un 50% en viviendas
unifamiliares). Para ventilar completamente una habitación
10 minutos son suficientes. Una temperatura de 20º en
invierno resulta muy confortable. Por cada grado que se suba este
nivel, gastarás innecesariamente un 10% más de
energía. Utilizando la calefacción
eléctrica, tendrás un control estricto de la
temperatura de cada habitación. Utilizando equipos
acumuladores de calor y contratando la tarifa nocturna se puede
ahorrar más del 50% en el coste de calefacción. En
determinados casos, también puede ser conveniente recurrir
a la microcogeneración.
Agua caliente
El termo de agua caliente debe instalarse dentro de la
vivienda, tan cerca de los puntos de uso como sea posible
(cocina, cuarto de baño), si se utiliza la ducha en vez de
la bañera se consume prácticamente la cuarta parte
de agua y energía. Instalando una válvula
mezcladora en la salida del termo, obtendrás el agua
caliente a una temperatura constante, esto es, más
comodidad y menos consumo. Si se regula el termo por encima de
los 60 °C, reduce su duración y malgasta
energía. Utilizando termos acumuladores de agua caliente y
contratando la tarifa nocturna, se puede ahorrar más del
50% en el coste de agua caliente. Respecto del agua caliente
puede emplearse también como ayuda la energía solar
térmica, mediante uso de sistemas de almacenamiento de
energía que retengan el calor para que el agua caliente
esté disponible la mayor parte de tiempo
posible.
Horno
Horno de microondas.
Procurar que la puerta de los hornos cierre bien durante
su funcionamiento y no abrirlo innecesariamente porque cada vez
que se abre se puede perder hasta un 20% del calor acumulado.
Utiliza el reloj programador avisador del tiempo de
funcionamiento deseado porque es un modo muy efectivo de
controlar el consumo de energía. Los hornos microondas
consiguen un gran ahorro de tiempo y energía respecto a
los hornos y placas convencionales y son más limpios. Los
hornos microondas no deben usarse con recipientes
metálicos.
Lavadora y secadora
Lavadora.
Siempre que se pueda, hay que usar programas de lavado a
temperaturas lo más baja posibles, muchos detergentes son
eficaces con lavados en frio. Una colada a 60 °C en
lugar de 90 °C reduce el gasto energético a casi
la mitad. Utilizar al máximo la capacidad de tu lavadora
(o secadora) con dicha práctica se reduce mucho el consumo
de agua, detergente y energía, además se alarga de
forma considerable la vida del electrodoméstico. Si se
compra una lavadora nueva, elegirla con centrifugado de alta
velocidad. La ropa saldrá escurrida y reducirás el
tiempo de uso de la secadora. Un centrifugado de la lavadora a
1.200 revoluciones, en vez de a 700, reduce el consumo de la
secadora en un 20%. Aún así, de ser posible, es
recomendable no usar secadora, sino extender la ropa para que se
seque al aire.
Lavavajillas
Aprovechar al máximo la capacidad del
lavavajillas y selecciona el programa adecuado. Si no está
lleno, se puede realizar un prelavado con agua fría ya que
facilita el lavado posterior. Tener cuidado al colocar los
utensilios ya que el agua debe circular entre ellos con
facilidad. Usa los niveles de sal y abrillantador recomendados.
Hay que recordar que los programas
económicos/ecológicos suelen ser los de mayor
duración, en contra de lo que se puede pensar. Esto es
debido a la reutilización de agua y al uso de temperaturas
menores, por lo que el tiempo necesario para igualar el resultado
de un lavado corto, es menor. Los programas cortos son los de
mayor consumo tanto de agua como de electricidad.
Evitar el modo stand-by
Es conveniente apagar por completo los equipos
eléctricos que no vayan a utilizarse ya que se calcula que
el modo stand-by supone un 5-10% del consumo total, que podemos
considerar del todo superfluo. En el caso de los equipos que no
cuentan con botón de apagado, puede resultar útil
utilizar regletas que sí lo tengan o un sistema eliminador
de standby.
El ahorro en el transporte
Toyota Prius. Vehículo híbrido.Modelo
2010.
El sector del transporte es muy importante el ahorro de
combustible mediante el aumento de la eficiencia de consumo de
los vehículos y una adecuada gestión del
combustible, mediante rutas más cortas, adecuado
mantenimiento de la flota, conducción eficiente,etc. La
reducción de costes de combustible aumenta los
beneficios.
Usar la bicicleta en desplazamientos menores de 5 km
implica no gastar combustible, no generar ruido, no emitir gases,
y ocupar muy poco suelo urbano.
Ahorro de energía en
edificios
Esquema de la generación de agua caliente con una
instalación de energía solar
térmica.
El diseño de edificios debe considerar los
aspectos de ahorro de energía, por ejemplo poniendo
ventanales amplios mirando al sur (en el hemisferio norte y en
latitudes medias y altas) para que los días de invierno la
radiación solar caliente los recintos; aplicando un
aislante térmico a las superficies del edificio,
especialmente aquellas que componen la envolvente térmica
del edificio (cubiertas, fachadas, forjados, etc.), para
disminuir las fugas de calor; o instalando paneles solares que
aumenten la independencia de la energía
eléctrica.
En la Unión Europea existe una normativa
aplicable a los edificios7 similar a la etiqueta
energética de los electrodomésticos. La idea es
construir edificios bioclimáticos encargados de aprovechar
la energía del entorno.
Según el RD 1826/2009 y contemplado en el RITE
(IT 3.8),los edificios y locales de más de 1000m2
están obligados a disponer un sistema de control y
visualización pública en formato 420×297 con las
medidas de temperatura y humedad en el recinto y estableciendo
21º como máxima en calefacción y 26º en
acondicionamiento, antes de final del 2010.
Cuestiones acerca del ahorro de
energía
Desde los inicios de la Revolución industrial en
el siglo XVIII se ha debatido mucho acerca del ahorro de la
energía. El pensador William Guillermo Stanley Jevons
publicó en 1865 un libro titulado The Coal
Question (La cuestión del carbón). En
él enunció la Paradoja de Jevons:
«aumentar la eficiencia disminuye el consumo
instantáneo, pero incrementa el uso del modelo lo que
provoca un incremento del consumo global». Una
paradoja análoga a esta es la Paradoja del
ahorro.
Referencias
? ¿Qué es la eficiencia energética?
Programa País de Eficiencia Energética PPEE.
Chile [10-5-2008]? Eficiencia energética de los edificios Directiva
2002/91/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de
diciembre de 2002, relativa a la eficiencia energética
de los edificios [10-5-2008]? http://www.leonardo-energy.org/espanol/?p=91
? Casas de muy bajo consumo energético
? Ahorro de energía en el hogar Iberdrola S.A.
[10-5-2008]? Eficiencia Energética en
Iluminación? Directiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo y del
Consejo de 16 de diciembre de 2002 relativa a la eficiencia
energética de los edificios
Bibliografía
Scott Davis, Dana K. Mirick, Richard G.
Stevens (2001) «Night Shift Work, Light at
Night, and Risk of Breast Cancer» Journal of
the National Cancer Institute. Vol.
93. n.º 20. pp. 1557-1562.Bain, A., «The Hindenburg Disaster: A
Compelling Theory of Probable Cause and Effect», Procs.
NatL Hydr. Assn. 8th Ann. Hydrogen Meeting, Alexandria, Va.,
11 de marzo-13, pp 125-128 (1997}Gary Steffy, Architectural Lighting Design,
John Wiley and Sons (2001) ISBN 0-471-38638-3Lumina Technologies, Analysis of energy
consumption in a San Francisco Bay Area research office
complex, for (confidential) owner, Santa Rosa, Ca. May
17, 1996
Energía no renovable
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Energía no renovable se refiere a aquellas
fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en
una cantidad limitada y una vez consumidas en su totalidad, no
pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción
o extracción viable.
Los combustibles fósiles.
Los combustibles nucleares.
Contenido
|
Combustible fósil
Un trozo de carbón, un tipo de combustible
fósil.
Un frasco de petróleo natural, otro
tipo de combustible fósil.
Son combustibles fósiles el
carbón, el petróleo y el gas natural. Provienen de
restos de seres vivos enterrados hace millones de años,
que se transformaron bajo condiciones adecuadas de presión
y temperatura.
El combustible fósil puede
utilizarse directamente, quemándolo para obtener calor y
movimiento en hornos, estufas, calderas y motores. También
pueden usarse para electricidad en las centrales térmicas
o termoeléctricas, en las cuales, con el calor generado al
quemar estos combustibles se obtiene vapor de agua que, conducido
a presión, es capaz de poner en funcionamiento un
generador eléctrico, normalmente una turbina.
Ventajas
Son muy fáciles de extraer.
Su gran disponibilidad.
su gran continuidad.
Desventajas
Su uso produce la emisión de gases
que contaminan la atmósfera y resultan tóxicos para
la vida.
Se puede producir un agotamiento de las reservas a
corto o medio plazoAl ser utilizados contaminan más que otros
productos que podrían haberse utilizado en su
sustitución.
Combustibles nucleares
Pueden ser combustibles nucleares el uranio
y el plutonio, en general todos aquellos elementos
físibles adecuados al reactor. Sirva de ejemplo los
reactores de un submarino nuclear que deben funcionar con uranio
muy enriquecido o centrales como la de Ascó o
Vandellós que les basta con un enriquecimiento del
4,16%.
Son elementos químicos capaces de
producir energía por fisión nuclear. La
energía nuclear se utiliza para producir electricidad en
las centrales nucleares. La forma de producción es muy
parecida a la de las centrales termoeléctricas, aunque el
calor no se produce por combustión, sino mediante la
fisión de materiales fisibles.
Ventajas
Produce mucha energía de forma
continua a un precio razonable.
No genera emisiones de gases de efecto invernadero
durante su funcionamiento.
Desventajas
Su combustible es limitado.
Genera residuos radiactivos activos durante cientos
de años.Puede ocasionar graves catástrofes
medioambientales en caso de accidente.Algunas de ellas no están suficientemente
desarrolladas tecnológicamente cómo el
acero.
Historia de la electricidad
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Un fragmento de ámbar como el que pudo utilizar
Tales de Mileto en su experimentación del efecto
triboeléctrico. El nombre en griego de este material
(e?e?t???, elektron) se utilizó para nombrar al
fenómeno y la ciencia que lo estudia, a partir del libro
De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete
Tellure, de William Gilbert (1600).
Grabado mostrando la teoría del
galvanismo según los experimentos de Luigi
Galvani. De viribus electricitatis in motu musculari
commentarius, 1792.
La historia de la electricidad se refiere al
estudio y uso humano de la electricidad, al descubrimiento de sus
leyes como fenómeno físico y a la invención
de artefactos para su uso práctico.
El fenómeno en sí, fuera de su
relación con el observador humano, no tiene historia; y si
se la considerase como parte de la historia natural,
tendría tanta como el tiempo, el espacio, la materia y la
energía. Como también se denomina electricidad a la
rama de la ciencia que estudia el fenómeno y a la rama de
la tecnología que lo aplica, la historia de la
electricidad es la rama de la historia de la ciencia y de la
historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y
evolución.
Uno de sus hitos iniciales puede situarse hacia el
año 600 a. C., cuando el filósofo griego Tales de
Mileto observó que frotando una varilla de ámbar
con una piel o con lana, se obtenían pequeñas
cargas (efecto triboeléctrico) que atraían
pequeños objetos, y frotando mucho tiempo podía
causar la aparición de una chispa. Cerca de la antigua
ciudad griega de Magnesia se encontraban las denominadas piedras
de Magnesia, que incluían magnetita. Los antiguos griegos
observaron que los trozos de este material se atraían
entre sí, y también a pequeños objetos de
hierro. Las palabras magneto (equivalente en español a
imán) y magnetismo derivan de ese
topónimo.
La electricidad evolucionó históricamente
desde la simple percepción del fenómeno, a su
tratamiento científico, que no se haría
sistemático hasta el siglo XVIII. Se registraron a lo
largo de la Edad Antigua y Media otras observaciones aisladas y
simples especulaciones, así como intuiciones
médicas (uso de peces eléctricos en enfermedades
como la gota y el dolor de cabeza) referidas por autores como
Plinio el Viejo y Escribonio Largo,1 u objetos
arqueológicos de interpretación discutible, como la
Batería de Bagdad,2 un objeto encontrado en Iraq en 1938,
fechado alrededor de 250 a. C., que se asemeja a una celda
electroquímica. No se han encontrado documentos que
evidencien su utilización, aunque hay otras descripciones
anacrónicas de dispositivos eléctricos en muros
egipcios y escritos antiguos.
Esas especulaciones y registros fragmentarios son el
tratamiento casi exclusivo (con la notable excepción del
uso del magnetismo para la brújula) que hay desde la
Antigüedad hasta la Revolución científica del
siglo XVII; aunque todavía entonces pasa a ser poco
más que un espectáculo para exhibir en los salones.
Las primeras aportaciones que pueden entenderse como
aproximaciones sucesivas al fenómeno eléctrico
fueron realizadas por investigadores sistemáticos como
William Gilbert, Otto von Guericke, Du Fay, Pieter van
Musschenbroek (botella de Leyden) o William Watson. Las
observaciones sometidas a método científico
empiezan a dar sus frutos con Luigi Galvani, Alessandro Volta,
Charles-Augustin de Coulomb o Benjamin Franklin, proseguidas a
comienzos del siglo XIX por André-Marie Ampère,
Michael Faraday o Georg Ohm. Los nombres de estos pioneros
terminaron bautizando las unidades hoy utilizadas en la medida de
las distintas magnitudes del fenómeno. La
comprensión final de la electricidad se logró
recién con su unificación con el magnetismo en un
único fenómeno electromagnético descrito por
las ecuaciones de Maxwell (1861-1865).
El telégrafo eléctrico (Samuel Morse,
1833, precedido por Gauss y Weber, 1822) puede considerarse como
la primera gran aplicación en el campo de las
telecomunicaciones, pero no será en la primera
revolución industrial, sino a partir del cuarto final del
siglo XIX cuando las aplicaciones económicas de la
electricidad la convertirán en una de las fuerzas motrices
de la segunda revolución industrial. Más que de
grandes teóricos como Lord Kelvin, fue el momento de
ingenieros, como Zénobe Gramme, Nikola Tesla, Frank
Sprague, George Westinghouse, Ernst Werner von Siemens, Alexander
Graham Bell y sobre todo Thomas Alva Edison y su revolucionaria
manera de entender la relación entre investigación
científico-técnica y mercado capitalista. Los
sucesivos cambios de paradigma de la primera mitad del siglo XX
(relativista y cuántico) estudiarán la
función de la electricidad en una nueva dimensión:
atómica y subatómica.
Multiplicador de tensión Cockcroft-Walton
utilizado en un acelerador de partículas de 1937, que
alcanzaba un millón de voltios.
La electrificación no sólo fue un proceso
técnico, sino un verdadero cambio social de implicaciones
extraordinarias, comenzando por el alumbrado y siguiendo por todo
tipo de procesos industriales (motor eléctrico,
metalurgia, refrigeración…) y de comunicaciones
(telefonía, radio). Lenin, durante la Revolución
bolchevique, definió el socialismo como la suma de la
electrificación y el poder de los soviets,3 pero fue sobre
todo la sociedad de consumo que nació en los países
capitalistas, la que dependió en mayor medida de la
utilización doméstica de la electricidad en los
electrodomésticos, y fue en estos países donde la
retroalimentación entre ciencia, tecnología y
sociedad desarrolló las complejas estructuras que
permitieron los actuales sistemas de I+D e I+D+I, en que la
iniciativa pública y privada se interpenetran, y las
figuras individuales se difuminan en los equipos de
investigación.
La energía eléctrica es esencial para la
sociedad de la información de la tercera revolución
industrial que se viene produciendo desde la segunda mitad del
siglo XX (transistor, televisión, computación,
robótica, internet…). Únicamente puede
comparársele en importancia la motorización
dependiente del petróleo (que también es
ampliamente utilizado, como los demás combustibles
fósiles, en la generación de electricidad). Ambos
procesos exigieron cantidades cada vez mayores de energía,
lo que está en el origen de la crisis energética y
medioambiental y de la búsqueda de nuevas fuentes de
energía, la mayoría con inmediata
utilización eléctrica (energía nuclear y
energías alternativas, dadas las limitaciones de la
tradicional hidroelectricidad). Los problemas que tiene la
electricidad para su almacenamiento y transporte a largas
distancias, y para la autonomía de los aparatos
móviles, son retos técnicos aún no resueltos
de forma suficientemente eficaz.
El impacto cultural de lo que Marshall McLuhan
denominó Edad de la Electricidad, que seguiría a la
Edad de la Mecanización (por comparación a
cómo la Edad de los Metales siguió a la Edad de
Piedra), radica en la altísima velocidad de
propagación de la radiación electromagnética
(300.000 km/s) que hace que se perciba de forma casi
instantánea. Este hecho conlleva posibilidades antes
inimaginables, como la simultaneidad y la división de cada
proceso en una secuencia. Se impuso un cambio cultural que
provenía del enfoque en "segmentos especializados de
atención" (la adopción de una perspectiva
particular) y la idea de la "conciencia sensitiva
instantánea de la totalidad", una atención al
"campo total", un "sentido de la estructura total". Se hizo
evidente y prevalente el sentido de "forma y función como
una unidad", una "idea integral de la estructura y
configuración". Estas nuevas concepciones mentales
tuvieron gran impacto en todo tipo de ámbitos
científicos, educativos e incluso artísticos (por
ejemplo, el cubismo). En el ámbito de lo espacial y
político, "la electricidad no centraliza, sino que
descentraliza… mientras que el ferrocarril requiere un espacio
político uniforme, el avión y la radio permiten la
mayor discontinuidad y diversidad en la organización
espacial".4
Aerogenerador
De Wikipedia, la enciclopedia
libre
Esquema de una turbina eólica:1.
Cimientos2. Conexión a la red eléctrica3. Torre4.
Escalera de acceso5. Sistema de orientación6.
Góndola7. Generador8. Anemómetro9. Freno10.
Transmisión11. Pala12. Inclinación de la pala13.
Buje del rotor
Un aerogenerador es un generador eléctrico movido
por una turbina accionada por el viento (turbina eólica).
Sus precedentes directos son los molinos de viento que se
empleaban para la molienda y obtención de harina. En este
caso, la energía eólica, en realidad la
energía cinética del aire en movimiento,
proporciona energía mecánica a un rotor
hélice que, a través de un sistema de
transmisión mecánico, hace girar el rotor de un
generador, normalmente un alternador trifásico, que
convierte la energía mecánica rotacional en
energía eléctrica.
Existen diferentes tipos de aerogeneadores, dependiendo
de su potencia, la disposición de su eje de
rotación, el tipo de generador, etc.
Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o
agrupados en parques eólicos o plantas de
generación eólica, distanciados unos de otros, en
función del impacto ambiental y de las turbulencias
generadas por el movimiento de las palas.
Para aportar energía a la red eléctrica,
los aerogeneradores deben estar dotados de un sistema de
sincronización para que la frecuencia de la corriente
generada se mantenga perfectamente sincronizada con la frecuencia
de la red.
Ya en la primera mitad del siglo XX, la
generación de energía eléctrica con rotores
eólicos fue bastante popular en casas aisladas situadas en
zonas rurales.
En Europa se distingue claramente un modelo
centro-europeo, donde los aerogeneradores llegan a ubicarse en
pequeñas agrupaciones en las cercanías de las
ciudades alemanas, danesas, neerlandesas, y un modelo
español, donde los aerogeneradores forman agrupaciones (a
veces de gran tamaño) en las zonas montañosas donde
el viento es frecuente, normalmente alejadas de los
núcleos de población.
La energía eólica se está volviendo
más popular en la actualidad, al haber demostrado la
viabilidad industrial, y nació como búsqueda de una
diversificación en el abanico de generación
eléctrica ante un crecimiento de la demanda y una
situación geopolítica cada vez más
complicada en el ámbito de los combustibles
tradicionales.
Contenido
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Energía Eólica
Aerogeneradores 28 kilómetros mar adentro en la
parte belga del Mar del Norte.
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