Alcantarillado

El alcantarillado (o sistema de alcantarillado ) es la infraestructura que transporta las aguas residuales o la escorrentía superficial ( agua de lluvia , agua pluvial , agua de deshielo ) mediante alcantarillas. Comprende componentes como desagües receptores , pozos de registro , estaciones de bombeo , aliviaderos pluviales y cámaras de inspección del alcantarillado combinado o sanitario . El alcantarillado finaliza en la entrada de una planta de tratamiento de aguas residuales o en el punto de descarga al medio ambiente . Es el sistema de tuberías, cámaras, pozos de registro o cámaras de inspección, etc., que transporta las aguas residuales o pluviales.

En muchas ciudades, las aguas residuales (aguas residuales municipales o aguas negras) se transportan junto con las aguas pluviales en un sistema de alcantarillado combinado hasta una planta de tratamiento. En algunas zonas urbanas, las aguas residuales se transportan por separado en alcantarillas sanitarias y las aguas pluviales en desagües pluviales . El acceso a estos sistemas, para fines de mantenimiento, se realiza normalmente a través de una alcantarilla . Durante periodos de fuertes lluvias, un sistema de alcantarillado puede sufrir un desbordamiento del alcantarillado combinado o del alcantarillado sanitario , lo que provoca que las aguas residuales sin tratar fluyan directamente a los cuerpos de agua receptores. Esto puede representar una grave amenaza para la salud pública y el medio ambiente circundante.

El sistema de alcantarillado se llama sewerage o sewerage system en inglés británico y sewage system o sewer system en inglés americano. ^{[ 1 ]}

Probablemente, la necesidad de eliminar los malos olores, más que la comprensión de los riesgos para la salud que representan los desechos humanos, fue lo que impulsó la creación de los primeros sistemas de alcantarillado adecuados. La mayoría de los asentamientos se desarrollaron junto a cursos de agua naturales , a los que se vertían fácilmente los desechos de las letrinas ; sin embargo, el surgimiento de las grandes ciudades puso de manifiesto la insuficiencia de este método. Civilizaciones antiguas como la babilónica excavaron pozos negros bajo el nivel del suelo de sus casas y crearon sistemas de drenaje para evacuar el agua de lluvia.

No fue hasta el año 2000 a. C., en la civilización del valle del Indo, que se construyeron redes de desagües revestidos de ladrillo, construidos con precisión, a lo largo de las calles para evacuar los desechos domésticos. ^{[ 2 ]} Los inodoros de las casas que daban a la calle estaban conectados directamente a estas alcantarillas y se descargaban manualmente con agua limpia. Siglos después, grandes ciudades como Roma y Constantinopla construyeron sistemas de alcantarillado cada vez más complejos, algunos de los cuales todavía están en uso. Fue tras la construcción de estos sistemas que la gente se percató 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 funcionan por gravedad incluyen:

• Alcantarillado combinado
• Alcantarillado simplificado
• desagüe pluvial

Entre los sistemas de alcantarillado sanitario que no dependen exclusivamente de la gravedad se incluyen:

• alcantarillado por vacío
• Alcantarillado de efluentes
• Alcantarillado a presión

Cuando no se ha instalado un sistema de alcantarillado, las aguas residuales pueden recogerse de las viviendas mediante tuberías que las conducen a fosas sépticas o pozos negros , donde pueden ser tratadas o recogidas en vehículos y llevadas para su tratamiento o eliminación (un proceso conocido como gestión de lodos fecales ).

Las severas restricciones impuestas a las alcantarillas pueden provocar un deterioro prematuro. Estas incluyen la intrusión de raíces, el desplazamiento de juntas, grietas y la formación de agujeros que generan un volumen significativo de fugas, con un riesgo general para el medio ambiente y la salud pública. Por ejemplo, se estima que en Alemania se filtran al suelo y a las aguas subterráneas 500 millones de m³ de agua contaminada al año. ^{[ 4 ] La} rehabilitación y el reemplazo de las alcantarillas dañadas son muy costosos. Los costos anuales de rehabilitación en el condado de Los Ángeles rondan los 400 millones de euros, ^{[ 5 ]} y en Alemania, se estima que estos costos ascienden a 100 millones de euros. ^{[ 6 ]}

El sulfuro de hidrógeno (H₂S ₎ es indirectamente responsable de la corrosión biogénica por sulfuro en las tuberías de hierro, por lo que estas requieren trabajos de rehabilitación. Los propietarios disponen de diversas opciones de reparación con una amplia gama de costes y durabilidad potencial. Una opción consiste en la aplicación de un material cementante a base de cemento de aluminato de calcio , tras la limpieza de la estructura corroída para eliminar el material suelto y los contaminantes, dejando al descubierto un sustrato sólido, rugoso y limpio. Dependiendo del estado del hormigón y 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 asegurar que el hormigón expuesto esté en buen estado es verificar que el pH de la superficie sea superior a 10.

Como en cualquier reparación de hormigón, deben seguirse las normas más avanzadas. Tras esta etapa de limpieza, el material cementoso se aplica al sustrato saturado y superficialmente seco mediante:

• Pulverización húmeda a baja presión: este método es el más común porque no produce polvo y prácticamente no se pierde material por rebote. Utiliza una bomba rotativa clásica para fachadas, fácilmente disponible en el mercado. Su principal inconveniente es la limitada distancia de bombeo, que no puede superar los 75 metros.
• Pulverización húmeda con cabezal giratorio: este método es similar al anterior, pero la pulverización manual se sustituye por un cabezal giratorio que proyecta el mortero sobre la superficie reparada. Este método es rápido y especialmente adecuado para cámaras cilíndricas como las alcantarillas. Cuando una estructura está tan corroída que el acceso humano supone un riesgo, la aplicación con cabezal giratorio permite una consolidación de la alcantarilla sin intervención humana.
• Proyección en seco a alta presión: este método, también llamado " hormigón proyectado " o "gunita", permite una rehabilitación más rápida y una aplicación más gruesa en una sola pasada. La principal ventaja del hormigón proyectado en seco es su capacidad para bombear el mortero a larga distancia, lo cual es necesario cuando los puntos de acceso están alejados. Quizás la mayor distancia de proyección de hormigón proyectado en seco se registró en una obra en Australia en 2014, donde se transportó por aire mortero de aluminato de calcio al 100 % a más de 800 metros antes de su aplicación. El principal inconveniente del hormigón proyectado en seco es la generación de polvo y el rebote; estos pueden limitarse y controlarse con los medios adecuados (anillo de humedad previo, granulometría de áridos adaptada, operario de boquilla experimentado, muros cortafuegos de niebla de agua, etc.).

En muchos países europeos , los ciudadanos están obligados a conectar sus sistemas de saneamiento doméstico a la red nacional de alcantarillado siempre que sea posible. Esto ha dado como resultado 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 % dispone de un sistema individual de eliminación o tratamiento de aguas residuales, como una fosa séptica . Otros países presentan porcentajes ligeramente inferiores (aunque igualmente significativos); por ejemplo, Alemania alcanza el 96 % .  

Los enfoques actuales para la gestión de aguas residuales pueden incluir el tratamiento de la escorrentía superficial por separado de las aguas residuales, el tratamiento de las aguas grises por separado de las aguas negras ( inodoros con cisterna ) y una mejor gestión de eventos anormales (como los picos de volumen de aguas pluviales debido a condiciones climáticas extremas ).

• Historia del suministro de agua y el saneamiento
• Lista de sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento por país
• Desbordamiento de alcantarillado sanitario (SSO)
• Saneamiento
• Minería de alcantarillado
• Contaminación

• Contenido multimedia relacionado con el alcantarillado en Wikimedia Commons
• "Alcantarillado"  . Encyclopædia Britannica . Vol. 24 (11.ª ed.). 1911. págs. 735–743 .