Canal de Saneamiento.

El objeto de la invención consiste en un canal de saneamiento para el transporte del agua mediante sistemas alternativos a las tuberías convencionales y evitando el contacto de la misma con las personas.

Así mismo facilita la mejora de la calidad de un agua. La invención pertenece al campo de explotación de redes de saneamiento, ya sean urbanas, industriales o de cualquier otro tipo. El problema actual es que los sistemas existentes se colmatan y obturan con cierta facilidad, algo que el canal de saneamiento soluciona gracias a su diagonal de piedras, con la colocación especial de éstas en función de su tamaño y con orientación longitudinal en el sentido del flujo del agua. Por ser un sistema autoconstruible, es especialmente recomendable su uso para comunidades con recursos económicos limitados.

Canal de saneamiento Objeto de la invención La invención se enmarca en el sector de la ingeniería del agua, siendo esta disciplina, que engloba a ciencias como la química y física del agua y ciencia de materiales, la que gobierna los fundamentos teórico-prácticos para la ejecución de

La invención aquí propuesta se puede incluir en sectores de la actividad como obras civiles especializadas en el transporte de aguas, mejora de la calidad de aguas residuales en núcleos poblacionales cuya demanda sea insuficiente para la implementación de sistemas convencionales de transporte y/o tratamiento o núcleos donde la inversión económica para sistemas convencionales sea demasiado elevada para su ejecución o mantenimiento.

El objeto de la invención es el transporte del agua mediante sistemas alternativos a las tuberías convencionales y evitando el contacto de la misma con las personas. Así mismo facilita la mejora de la calidad de un agua. La invención pertenece al campo de explotación de redes de saneamiento, ya sean urbanas, industriales o de cualquier otro tipo. El problema actual es que los sistemas existentes se colmatan y obturan con cierta facilidad, algo que la presente invención soluciona gracias a su diagonal de piedras, con la colocación especial de éstas en función de su tamaño y con orientación longitudinal en el sentido del flujo del agua. Por ser un sistema autoconstruible, es especialmente recomendable su uso para comunidades con recursos económicos limitados.

Estado de la técnica Se presenta un sistema completamente nuevo de transporte de agua, como alternativa a las tuberías convencionales basado en zanjas impermeabilizadas tanto en la base como en la superficie y rellenas de material rocoso. El agua circula a través de dicho lecho en régimen subsuperficial de manera que en ningún momento aflora al terreno quedando éste convertido en calle transitable. Cuando el agua transportada es agua residual, se produce una considerable mejora de su calidad. Por tanto el estado de la técnica se expone desde dos vertientes: Sistemas de transporte de agua y Sistemas de tratamiento de agua bajo lecho rocoso.

En la actualidad, los únicos sistemas aceptados para el transporte de aguas, son las tuberías convencionales. Sistemas de Tratamiento de aguas por circulación subsuperficial a través de un lecho; Humedales Horizontales de Flujo Subsuperficial: Desde hace unos treinta años los sistemas de humedales construidos se han utilizado en determinadas zonas (centro y norte de Europa) para tratar las aguas residuales de pequeños municipios. En la actualidad estos sistemas se están aplicando de forma creciente en todo el mundo, tanto en los países del Norte como del Sur, para tratar aguas residuales de todo tipo. En los países del Sur los humedales constituyen una alternativa de sistema de depuración.

El cambio de mentalidad progresivo de las sociedades humanas hacia el desarrollo sostenible ha desencadenado el gran éxito de estas técnicas de tratamiento. En muy pocos años hemos pasado de una gestión del agua desarrollista, a tener mucho más cuidado al analizar los balances de masa y de energía, no sea que estemos intentado resolver problemas generando otros. Los humedales son tecnologías de tratamiento simples de operar, con baja producción de lodos residuales y sin consumo energético. No requieren de la adición de reactivos químicos y de energía para airear el agua o recircularla. La infraestructura necesaria para su construcción es muy simple y asequible, su mantenimiento es relativamente fácil y económico. Este sistema de depuración de aguas se basa en el conocimiento profundo del funcionamiento de los sistemas naturales y por lo tanto es una tecnología muy adecuada para ser aplicada en proyectos de cooperación dado que no genera dependencia tecnológica.

Los humedales están pensados para ser sistemas de bajo coste y con un gasto energético mínimo, y por tanto se recomienda dentro de lo posible utilizar pocos equipos electromecánicos en los procesos unitarios previos.

Se suelen aplicar para mejorar la calidad de efluentes que ya han sido previamente tratados en una depuradora, después de un pretratamiento y un tratamiento primario. En los humedales de flujo horizontal la circulación del agua es de tipo subterráneo a través de un medio granular y, en caso de estar plantados, en contacto con las raíces y rizomas de las plantas. La profundidad de la lámina de agua suele ser de entre 0, 3 y 0, 9 m. La biopelícula que crece adherida al medio granular y a las raíces y rizomas de las plantas tiene un papel fundamental en los procesos de descontaminación del agua, al inyectar oxígeno al sistema. Se caracterizan por funcionar permanentemente inundados (el agua se encuentra entre 0, 05 y 0, 1 m por debajo de la superficie) y con cargas de alrededor de 6 g DBO/m2xdía.

Cuando la colmatación del medio granular es muy severa, hecho que ocurre con relativa frecuencia, aparecen extensas zonas encharcadas y se reduce la eficiencia del sistema. Una excesiva carga contaminante, junto con una gran acumulación de restos vegetales reduce notablemente los espacios intersticiales y obtura el medio granular a corto o medio plazo.

Las diferencias básicas entre la técnica de humedales artificiales y el canal de piedras son:

Geometría del canal: El canal propuesto en esta invención, tiene una relación largo ancho que permite garantizar un flujo pistón, mientras que los humedales no, ya que tienen una relación de 2-3: 1

Disposición del lecho: La disposición del lecho según diagonal longitudinal de piedras de granulometría decreciente. En los humedales se colocan piedras pequeñas sin ninguna orientación preferencial.

Granulometría del lecho: La granulometría del lecho es de 50-200 mm, en humedales de 50-60 mm

Sistema de aireación: En la presente invención el sistema de aireación es imprescindible, descrito en IV, mientras que en humedales es inexistente.

Proceso biológico: El proceso biológico aparece anaerobio en la base y casi aerobio en la superficie. En los humedales es estrictamente anaerobio.

Figura 1. Se muestra el plano de un ejemplo de tramo de canal construido según

Descripción de la invención La problemática que presentan los sistemas de transporte de aguas principalmente, las redes de saneamiento es que suponen un coste tan elevado para determinadas comunidades que los hace inviables, condenando a los ciudadanos al contacto directo con las aguas negras. El canal propuesto en esta invención constituye una herramienta alternativa a las redes de alcantarillado convencionales, ya que al ser autoconstruible se erige en un sistema de cero euros y propicia así mismo la mejora sistemática de las aguas que transportan pues la conducción que constituye el canal de saneamiento se convierte en tubería reactor. En cuanto a los sistemas de tratamiento bajo piedra, su principal problemática, es la facilidad con que colmatan y se obturan. El canal de saneamiento no registra problemas de obturación o colmatación.

Por otra parte, el canal de saneamiento puede utilizarse como un elemento útil en depuradoras o sistemas de depuración alternativos. Al ser un sistema autoconstruible, de coste mínimo, puede ser instalado en comunidades, que no dispongan de sistemas de saneamiento y/o tratamiento de aguas. En este último caso particular, el canal sería de gran utilidad para mejorar la calidad de las aguas negras de la comunidad evitando posibles infecciones y otros problemas derivados. En cualquier caso, la principal ventaja del canal de saneamiento es que es un sistema autoconstruible, de coste mínimo, que apenas requiere mantenimiento y que por lo tanto, favorece el autodesarrollo por parte de la comunidad que explote la instalación.

El Canal de Saneamiento consiste en una zanja construida con una relación largo ancho de 10 a 1 mediante tramos unitarios de 10m de longitud mínima. Constará de uno o varios tramos en serie para obtener la longitud requerida en función de necesidades de transporte o depuración así como de las características propias del entorno. Los tramos de canal se separarán por medio de diques autoconstruidos situados en pendiente y asegurando el suficiente tiempo de residencia.

Para construir el canal objeto de la presente invención es necesario realizar una zanja directamente sobre el terreno con unas dimensiones adecuadas para el caudal de agua a tratar. Se deberá asegurar que el agua, que no será un agua limpia, no se filtre a través del terreno. Por ello será necesaria la aplicación de algún tipo de impermeabilización.

El...

1. Canal de saneamiento consistente en un sistema de conducción autoconstruible, de bajo coste, para la mejora de la calidad de aguas residuales, caracterizado por:

a) una zanja con uno o varios tramos de pendiente suave, separados por diques autoconstruidos. b) sus límites se recubren o construyen con un material impermeabilizante para evitar que se filtre agua a capas más profundas del terreno.

2. Canal de saneamiento según reivindicación 1, caracterizado porque cada tramo contendrá material rocoso distribuido especialmente formando una diagonal con los tamaños de cada porción de roca, asegurando que en su parte más profunda se produzca mayor decantación y en la parte superior mayor conducción de aguas.

3. Canal de saneamiento según reivindicación 1 y 2, caracterizado por un diseño que favorece la aireación de las aguas, mediante la implementación de diferentes tomas de aire, lo que provoca un efecto chimenea que sumado a la succión de aire al entrar el agua, garantiza la circulación de gases y su renovación en el interior de cada tramo. De esta forma se favorecen los procesos preferentemente aerobios en el interior.

4. Canal de saneamiento, según reivindicaciones anteriores caracterizado porque cada tramo del canal se ve limitado por tajaderas, consiste en una lámina, plancha, pared u otro tipo de dispositivo que se coloca en la conducción transversalmente al flujo de fluido ocupando un porcentaje de la sección de la conducción, asegurando que el fluido, en este caso agua, circule por la sección abierta de la tajadera.

5. Canal de saneamiento, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque su superficie puede ser un camino transitable, de tal manera que sobre el material rocoso que compone el canal, se instalan diferentes capas, de mayor a menor tamaño de grano conforme se sitúen más cerca de la superficie, asegurando además que se evita la filtración de aguas no deseadas al interior del canal.

6. Canal de saneamiento, según reivindicación 5, caracterizado porque sobre su superficie se instalan canalones longitudinales que recogen las aguas de lluvia con una suave pendiente transversal para dirigir las aguas que puedan quedar retenidas en las inmediaciones del canal.

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LEYENDA

O Piedra de cantera machadada 200 mm

~Piedra de cantera machadada 125 mm

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~~fic@ Arena gruesa compactada O Tajadera de Arcilla IZJ Terreno