Sistemade tratamiento

de aguas negras

Tanque bomba

Sistema de distribución

por rociado

L-5346S8-00

Figura 1: Un tanque bomba recolecta las aguas negras tratadas y las dosifica en intervalos al suelo.

Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras

Tanque bombaBruce Lesikar y Juan Enciso

Promotores Especialistas de Ingeniería AgrícolaEl Sistema Universitario Texas A&M

Los tanques bomba son contendores de hormigón, fibra de vidrio opolietileno que recolectan las aguas negras que serán dosificadas enintervalos al suelo. Los tanques bomba forman parte de varios tipos de

sistemas individuales de distribución de aguas negras, entre ellos, los sistemasde dosificación de baja presión, los sistemas de goteo subterráneo y los sistemasde rociado. Cada uno tiene de dispositivo de tratamiento, un tanque bomba yun sistema de distribución (Figura 1).

Un tanque bomba está compuesto de:

✓ Una bomba. Esta empuja elagua del tanque bomba hacia el sistemade distribución.

✓ Un flotador que controla alinterruptor de la bomba. Este permiteque la energía eléctrica llegue a labomba cuando el agua en el tanque

alcance el nivel normal de volumen dedosificación o cuando la bomba tengasuficiente agua para funcionar. Tambiénapaga el suministro de electricidadcuando el nivel del agua regresa alvolumen mínimo de funcionamiento.

✓ Un flotador de alarma para elalto nivel de agua. Este indica que el

tanque se ha llenado a un nivel más altoque el volumen normal de dosificación.Este flotador está conectado a untablero de alarma para alertar al dueñode la instalación sobre una condición dealto nivel del agua.

✓ Un flotador de desconexiónpor el bajo nivel de agua. Se usa comoun interruptor redundante para desco-nectar. Este flotador corta la energía a labomba si el flotador interruptor no logracortar la corriente de la bomba cuandoel tanque no tiene suficiente agua. Esteflotador se utiliza cuando un tablero decontrol opera el sistema.

El tanque bomba recolecta lasaguas negras hasta que se dosifiquen al

sistema de distribución. El tanque debeser hermético para evitar que las aguasnegras se escapen y el agua subterráneaentre. Debe ser lo suficientementegrande como para retener la cantidad deaguas negras que se distribuyen durantela dosificación. Además, debe ser capazde almacenar una cantidad mínima deaguas negras para que la bombafuncione debidamente; y de almacenarcierta cantidad de aguas negras despuésde que suene la alarma.

La mayoría de los tanques bombaresidenciales tiene una capacidad de 500galones. Sin embargo, los tanques másgrandes (como los tanques de 1,000galones) pueden usarse para almacenardos días de flujo después de que suenela alarma, y para equilibrar el flujo delos sistemas de dosificación, tales comoel sistema de distribución por goteosubterráneo.

El componente principal del tanquebomba es la bomba. La bomba debe sercapaz de aguantar la cantidad, o flujo,de aguas negras y la presión con la queva a circular.

Cada tipo de bomba tiene unarelación específica entre la presión y elflujo; generalmente, a medida que elflujo disminuye, la presión aumenta. Esde suma importancia escoger una bombaque suministre el flujo de agua deseado,a la presión adecuada para que elsistema funcione debidamente. Cuandoreemplace una bomba que ha fallado,debe asegurarse de que la bomba nuevafuncione con la misma relación entreflujo y presión que la bomba anterior.

La bomba también debe ser capazde procesar sólidos del tamaño de losque se encuentran en las aguas negras.Algunas bombas pueden mover aguasnegras que no han sido tratadas; otraspueden mover aguas negras que contien-en sólo una cantidad mínima de sólidos.

Las bombas residenciales típicas deaguas negras pueden mover desdesólidos finos hasta sólidos de dospulgadas de diámetro. Las bombas quepueden mover sólidos más grandes seutilizan para mover las aguas negrasantes de que lleguen a un tanqueséptico; las bombas de efluentes seutilizan para mover los sólidos finos

después de que las aguas negras hayansido tratadas en un tanque séptico o enun dispositivo de tratamiento avanzado.

El tipo de bomba que se escojatambién depende de lo que requiera elsistema de distribución de aguas negrasde la casa o instalación.

Hay dos tipos de bombas: bombasde baja carga y bombas de alta carga.

Las bombas de baja carga se usanen sistemas que procesan relativamentegrandes volúmenes de agua a bajapresión; entre estos sistemas, se encuen-tran los campos de drenaje de efluentebombeado, los sistemas de dosificaciónde baja presión, la dosificación desistemas de tratamiento y los sistemasalternativos de recolección.

Las bombas de alta carga se usanen sistemas que procesan el agua avelocidades de flujo más bajas y apresiones más altas. Estos sistemas son,entre otros, los sistemas de distribuciónpor goteo subterráneo, los sistemas dedistribución por rociado y los sistemasalternativos de recolección.

Otros componentes del tanquebomba son los flotadores. Estoscontrolan el nivel del agua en el tanquey cierran y abren los circuitos eléctricoscon interruptores mecánicos o delíquido de mercurio. Cada flotador seclasifica de acuerdo a la corrienteeléctrica que puede enviar al interruptor.Si la bomba usa más corriente de la queel flotador puede cargar, según suclasificación, el flotador se romperá,igual como se rompe un fusible.

Los tanques bomba usan flotadoresde “bombeo para abajo” que prenden enla posición superior cuando el tanqueestá lleno y se apagan cuando el flotadorestá colgando cuando el tanque estávacío. Los diferentes tipos de flotadoresnecesitan distintos ángulos para prendery apagar la bomba. Los flotadores deángulos angostos generalmente se usanpara circuitos de alarmas; los flotadoresde ángulo ancho se usan para controlarla bomba.

El flotador de alarma para elalto nivel de agua suena la alarma paraadvertir cuando la bomba o el sistema sea descompuesto. La alarma suena

cuando las aguas negras en la cámara debombeo sobrepasan al flotador queprende la bomba. La alarma debe tenerun timbre y un foco que se pueda verfácilmente; además debe estar conectadaa un circuito eléctrico distinto al de labomba.

Todos los flotadores estánconectados con cuerdas a un árbol deflotadores, que consiste de un tubo enposición vertical que se encuentra dentrodel tanque bomba. Los flotadores puedenajustarse para cerrar el circuito de labomba para que se bombee ciertacantidad, o dosis, de aguas negras. Elflujo se puede ajustar cambiando el largode la cuerda entre la bombilla delflotador y el árbol flotador. El árbolflotador también facilita quitar y revisarlos flotadores durante el mantenimiento.

Para que el mantenimiento sea másfácil, los componentes del tanque bombadeben ser accesibles:

✓ El tanque bomba debe tener untubo de acceso que se extienda másarriba de la superficie del suelo.

✓ La tubería de descarga de labomba debe tener una unión u otroenganche para desconectarlarápidamente y que se pueda alcanzarfácilmente por medio del tubo de accesoy que esté no más de 18 pulgadas pordebajo de la parte superior del tubo deacceso.

✓ Una soga de nilón o de otrotipo de material que no se corroa debeatarse a la bomba y debe conectarsecerca del tubo de acceso para que puedaalcanzarse en el tanque. La soga y latubería de descarga de la bomba facilitanquitar la bomba.

✓ Los componentes eléctricosdeben estar dentro del tubo de acceso oenterrados afuera por la orilla del mismo.

DiseñoEl volumen del tanque bomba puede

dividirse en tres componentes: elvolumen mínimo de operación, elvolumen de dosificación y el volumen dealarma.

El volumen mínimo de operación esla proporción que se encuentra por

Figura 2: Los flotadores del tanque bomba le señalan a la bomba que empiece o parela dosificación de aguas negras hacia el campo de drenaje.

Flotador de alarma

Flotador que controlael interruptor

Bomba

Flotador de desconexión redundante

debajo del tanque de la entrada de labomba. El agua permanece allí porque labomba no puede levantar el agua que seencuentra debajo de este nivel. General-mente, las 14 pulgadas del fondo deltanque funcionan como el volumenmínimo de operación.

El volumen de dosificación es lacantidad de agua distribuida en unaocasión, o en una sesión de dosificación.El volumen de dosificación que senecesita se determina según la cantidaddel flujo diario de aguas negras de lacasa o negocio, el tipo de sistema dedistribución que se usa y el número dedosificaciones por día. Un sistema dedistribución por rociado puede program-arse para que dosifique cuando se hayarecolectado un volumen determinado(sistema “basado en demanda”) o unavez durante la noche (“dosificaciónnocturna”).

El sistema basado en la demandarequiere de menos almacenamiento queel sistema de dosificación nocturna,porque el sistema nocturno tiene que serlo suficientemente grande para almace-nar la cantidad total de aguas negras queproduce la instalación diariamente. Porejemplo, una casa de tres recámaras conun flujo de 240 galones por día podríadosificar tres veces al día, 80 galonespor dosificación, lo que exige un alma-cenamiento para la dosificación basadaen demanda de un volumen de sólo 80galones. El sistema de dosificaciónnocturna debe ser lo suficientementegrande para almacenar los 240 galonesde agua hasta la noche.

Los sistemas de distribución porgoteo subterráneo y los sistemas dedosificación de baja presión pueden usarflotadores basados en demanda ocontroladores eléctricos puesto quepueden dosificar varias veces al día.

Los distribuidores electrónicospermiten varias dosificaciones pequeñasdurante el día. Esta es una buena opciónde administración para los sistemas dedistribución por goteo subterráneo.

El volumen de alarma se basa en elflujo diario de la instalación. Para lasinstalaciones que procesan menos de1,000 galones al día, las regulaciones deTexas exigen que el volumen de alarma

sea un tercio del flujo total diario. Porejemplo, una casa de tres recámaras conun flujo de 240 galones por día requiereun volumen de alarma de 80 galones.Cuando suena la alarma, el dueño de lacasa sólo puede usar 80 galones más deagua antes de que el tanque se llene.

Algunas personas prefieren instalarun tanque bomba más grande para quecuando suene la alarma, tengan más queel mínimo volumen de almacenamientodisponible.

Las instalaciones que procesan másde 1,000 galones de aguas negras al díadeben tener un sistema de bombeodoble. Los sistemas de bombeo dobletienen dos bombas que alternan elfuncionamiento; la primera bombadosifica las aguas negras al sistema dedistribución en un ciclo; y la segundabomba funciona durante el siguienteciclo de dosificación.

Alternar las bombas ayuda amantenerlas en buenas condiciones. Siuna bomba se descompone, el nivel delagua sigue subiendo en el tanque hastaque suene la alarma. Luego, la segundabomba dosifica el agua hacia el sistemade distribución.

Debido a que el sistema doble tienedos bombas, el volumen de alarma

puede ser sólo la sexta parte, en lugarde un tercio, del flujo diario. Por estarazón, una instalación con un flujodiario de 1,200 galones por día debetener un volumen de alarma de tan sólo200 galones. No obstante, el dueñopuede escoger un volumen de alarmamás grande durante el proceso dediseño si lo desea.

Puesto que los gases que se formanen los sistemas de aguas negras sonmuy corrosivos, los componenteseléctricos se deben hacer de materialesde cloruro de polivinilo. Todas lasaberturas de los componentes delsistema deben tener conexionesherméticas o estar selladas con silicón uotro compuesto que logre cerrarlasherméticamente. Las conexiones que nosean herméticas pueden permitir que losgases producidos por las aguas negrasse filtren hacia los tableros de control ycorroan las conexiones.

Cómo mantenerel sistemafuncionando

Para el mantenimiento del tanquebomba, siga estas instrucciones:

La serie de publicaciones, Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras, es resultado de la colaboraciónde varias agencias, organizaciones y fuentes de financiamiento. Queremos reconocer a los siguientes colaboradores:

Texas State Soil and Water Conservation Board USEPA 319(h) ProgramTexas On-Site Wastewater Treatment Research Council Texas Agricultural Extension ServiceTexas Natural Resource Conservation Commission Texas Agricultural Experiment StationUSDA Water Quality Demonstration Projects Texas On-Site Wastewater AssociationConsortium of Institutes for Decentralized Wastewater Treatment USDA Natural Resources Conservation Service

Esta hoja de información fue hecha en cooperación con el Proyecto de Aguas Negras de Sistemas Individuales del Consejo del Gobierno del área de Houston-Galveston.

Producido por Agricultural Communications, el Sistema Universitario Texas A&M

Toda la serie de publicaciones, “Sistemas individuales para el tratamiento de aguas negras,” puede obtenerse gratis del World Wide Web en:http://texaserc.tamu.edu/pubs/ewaste

Los programas educacionales del Servicio de Extensión Agrícola de Texas están disponibles para todas las personas, sin distinción de raza, color, sexo,

✓ Revise el tanque bomba, labomba y los flotadores cada año yreemplace o repare las piezas gastadas orotas.

✓ Siga las recomendaciones delfabricante para el mantenimiento de labomba.

✓ Revise las piezas y losconductos eléctricos para asegurarse deque no estén corroídos.

✓ Si el tablero de alarma tiene unbotón que se oprime para probar el sis-tema, póngalo a prueba periódicamente.

✓ Para los sistemas que usantanques sépticos para pretratamiento, sedebe instalar un filtro de efluente o unacriba de bombas si esté no tiene uno.Cribar o filtrar las aguas negras quesalgan del tanque séptico para removerlos sólidos grandes que pueden tapar labomba y la tubería. Inspeccione la cribao el filtro y límpielos cuando seanecesario; estos procedimientos rápidosy sencillos pueden evitar daños costososque resultan cuando los sólidos entranal sistema.

✓ Después de un apagón de luzprolongado o de un fallo de la bomba,tome acciones para evitar una inunda-ción en el campo de drenaje, donde sedistribuyen las aguas negras. Para evitarque el campo se inunde, es posible quetenga que controlar manualmente el

volumen de agua dosificado. Las aguasnegras seguirán acumulándose en eltanque bomba hasta que la bombaempiece a trabajar otra vez. No useelectrodomésticos que utilicen muchaagua, como las lavadoras y loslavaplatos.

✓ Cuando se tenga que reemp-lazar una bomba, asegúrese de que labomba nueva bombee el mismovolumen de aguas negras que la bombavieja y que lo haga a la misma presión.Si se usa una bomba equivocada,podría producir muy poca presión ovolumen, lo que causaría que el sistemafuncionara indebidamente. Además,podría suministrar un flujo muy alto auna presión muy fuerte, lo que causaríaque el sistema fallara.

✓ Para sacar el material fino quese acumula en el fondo del tanquebomba, bombéelo cuando la compañíade mantenimiento bombee los otroscomponentes del sistema. Bombéelodentro de un plazo de bombeo normalde cada dos a tres años.

Qué hacer sisuena la alarma

Si hay una falla eléctrica o si laalarma del tanque bomba suena, eltanque sólo puede almacenar las aguasnegras que quepan en el volumen de

alarma. Si usa más agua que la delvolumen de alarma, el agua de latubería de la casa podría retroceder.

Tome los siguientes tres pasoscuando la alarma del tanque bombasuene:

✓ Comuníquese con la compañíade mantenimiento para reparar elsistema.

✓ Si necesita una bomba nueva,asegúrese de que la bomba nuevasuministre la misma velocidad de flujoy presión que la bomba vieja. Esto escrítico para que el sistema dedistribución funcione debidamente.

✓ Reduzca al mínimo el uso deagua. El volumen de alarmageneralmente puede almacenar un terciodel flujo normal de agua de un día.

Recuerde: Un tanque bombadiseñado para una casa de tresrecámaras y con la capacidad deprocesar 240 galones al día puedealmacenar sólo 80 galones de aguadespués de que suene la alarma.

Si escoge un tanque bomba másgrande durante el proceso de diseño,puede tener más volumen dealmacenamiento.

✓ No use electrodomésticos queutilicen mucha agua, como laslavadoras y los lavaplatos.