Sewage Water
Figura Nº 1. Instalación de Tuberías PEAD
Fuente: BLOGPLASTICS
The treated wastewater is normally leads to the discharge area of the receiving environment at a certain depth and distance from the coast. An output of deep water provide excellent dilution of wastewater. The depth will vary output in a range of 10-60 m, depending on the self-purification capacity of the receiving environment. The receiver means may be a river, lake or sea.
The emissary usually starts in the discharge chamber of the coastal zone, to where the wastewater is lead by gravity or pumping. It is unusual to resort to pumping directly into the outlet pipe and is not recommended. If necessary pump, the best solution is to pump wastewater to the discharge chamber and lead by gravity to the receiving environment.
The main task of the discharge chamber is to prevent air from entering the pipe. The air can cause flotation of the pipe due to the pushing force. It should also take into account the variations of the high and low tides when the discharge chamber is designed.
Issues Relating to the Project
Figura Nº 2. Diseño de Instalación de Tuberías PEAD,
Fuente: BLOGPLASTICS
In general, the specific issues that an outfall character is based are:
– Estructural
– Hidráulico
– Sanitario
La ejecución de un proyecto de emisario submarino deberá ser precedida de una búsqueda de información base por intermedio de tareas oceanográficas de amplia duración y extensión. Dichas tareas abarcan las áreas biológica, física, geológica, química y meteorológica, para la obtención de datos sobre vientos, corrientes marítimas, oleajes, mareas, batimetría y naturaleza de los fondos marinos.
El conocimiento de la naturaleza de los fondos marinos es uno de los aspectos mas importantes por lo que respecta a tuberías en zanja, directamente apoyadas en el fondo marino o una solución compuesta de las dos anteriores, en general la mas usual.
Cuestiones Estructurales
Figura Nº 3. Hundimiento de Tuberías PEAD,
Fuente: BLOGPLASTICS
Las principales fuerzas actuantes en conducciones subacuáticas son las resultantes de oleajes y de corrientes marítimas. Tuberías instaladas a lo largo de los bordes o cruces de ríos, sufren el efecto de las corrientes. En el caso de un emisario submarino, además de los efectos de oleaje y corrientes marítimas, también habrá que tener en cuenta las fuerzas resultantes de la inestabilidad de los fondos.
La evaluación de las distintas fuerzas actuantes es particularmente difícil y muchas veces poco rigurosa.
Se tendrá que obtener respuesta a los siguientes aspectos;
– Resistencia en la zona de rompientes.
– Resistencia en la zona de corrientes.
– Resistencia a la inestabilidad de los fondos marinos.
– Definición de la longitud de los tramos, de acuerdo con las características de implantación.
– Capacidad de utilización de uniones mecánicas para conectar los distintos tramos y mantener la continuidad estructural del emisario en la dirección longitudinal.
– Capacidad de adaptar “lastres” según la profundidad y las características del lecho submarino.
Cuestiones Hidráulicas
En resumen, se identifican las siguientes:
– Definición de caudales y velocidades.
– Determinación de pérdidas de carga.
– Disposición y cálculo de los órganos hidráulicos.
Cuestiones sanitarias
Figura Nº 4. Hundimiento de Tuberías PEAD,
Fuente: SAMASA
La componente biológica en los estudios oceanográficos se subdivide en distintas partes. Una de ellas consiste en determinar el parámetro T90 (decaimiento bacteriano), con base a lo cual – tomando en consideración los efectos de corrientes, oleaje y vientos – se calcula la longitud de un emisario submarino de residuales.
También estudios de oceanografía química (calidad del agua) permiten caracterizar el medio receptor antes de iniciar el proceso de vertido o de toma. Todos los datos de base obtenidos constituyen referencias para evaluar impactos medioambientales con el funcionamiento del sistema y su control por monitorización, a saber:
– Interacción de corrientes marítimas.
– Vientos.
– Fauna marítima.
– Conocimiento de los perfiles de temperatura y salinidad en el punto de vertido / toma.
– Coeficiente de dispersión y de auto depuración.
– Capacidad del medio receptor, entre otros, para permitir definir la longitud del emisario y características del difusor.
Lastres de Hormigón
Figura Nº 4. Diseño de Hormigon de Concreto.
Fuente: BLOGPLASTICS
Pueden ser de distintas formas geométricas, de acuerdo con el tipo de instalación, recomendándose utilizar lastres excéntricos, para garantizar mayor estabilidad de la tubería.
Como los tubos de PE flotan , incluso llenos de agua, para hundirlos habrá que incorporar lastres de hormigón, en general, constituidos por dos piezas de hormigón armado, con dimensiones y formas geométricas distintas, y que se abrazan a la tubería por medio de tornillos y tuercas. En su parte interior disponen normalmente de dos gomas sintéticas tipo EPDM para impedir daños de los lastres de hormigón a las tuberías.
La protección de los elementos metálicos, así como de las bridas para conexión de tramos de tubería, se garantiza con ánodos de sacrificio, en principio de zinc ó de aluminio.
Los lastres deberán disponerse con intervalos equidistantes – no más de 10 veces el diámetro nominal de la tubería, sin exceder 5 metros – para que se alcancen coeficientes de esbeltez bajos.
Por “cargamento” se puede definir como el cociente, representado en porcentaje, entre la suma de todas las cargas de hundimiento y las fuerzas de empuje del sistema, considerando la tubería llena de aire.
Durante la operación de hundimiento la tubería no deberá cargarse más del 65% de la capacidad de flotación, disminuyendo este porcentaje en función de las características del tubo (espesor) y de la profundidad del mar.
El cemento utilizado en el hormigón deberá resistir a la agresividad química del agua y el acero empleado deberá estar recubierto con un mínimo de 40 mm. La superficie de contacto de los lastres con los tubos deberá estar revestida con bandas de elastómero en EPDM o Neopreno de 5 á 10 mm de espesor como mínimo.
El lastre inferior y el superior están unidos con tornillos de acero galvanizado y protegidos con ánodos de sacrificio.
Relación de artículos sobre emisarios submarinos
- Emisario submarino en (PE)
- ¿Cómo funciona un emisario submarino?
- Sistema de Depuración por Emisarios Submarino (SIDES)
- 100 Años de Vida Útil del Polietileno
Fuente: Vegas, Rodolfo “Construcción de emisarios submarinos con tuberías de polietileno (PE)”.Blogplastic.com. 05 de agosto del 2014 http://blogplastics.com/construccion-de-emisarios-submarinos-con-tuberias-de-polietileno-pe/.
Adaptado por: Maidee Falcon (Ingeniero Industrial)
