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Cómo funcionan los sistemas de aguas pluviales

La gestión de las escorrentías de aguas pluviales es un sistema complejo que muchos damos por sentado diariamente. Existe a través de nuestras comunidades para maniobrar las precipitaciones y otras aguas recolectadas hacia estanques de recolección y alejarlas de las zonas residenciales y, usualmente, se utilizan ROV mini como el DTG3 de Deep Trekker para inspeccionar estos sistemas. Hay muchos motivos por los cuales es necesario mover esta agua, el principal es para evitar inundaciones.

Veamos, brevemente, la información básica del ciclo del agua:

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Como se puede observar en este diagrama, es un entorno completamente natural. La escorrentía de superficie regular no puede suceder una vez que se construyen edificios, rutas y otras superficies impermeables. Esto altera el ciclo del agua y provoca una variedad de problemas. La solución es transferir el agua en un patrón similar, mecánicamente. Este es un diagrama de un sistema de aguas pluviales:

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Algo importante a tener en cuenta es que las tuberías de aguas pluviales y de alcantarillado están separadas. Las aguas pluviales caen en forma de precipitación, fluyen sobre edificios y rutas hacia bocas de inspección donde luego se desplazan a través de redes de tuberías hacia estanques de almacenamiento y hacia lagos o lagunas naturales o artificiales. Estos lagos artificiales no deben confundirse con áreas naturales de recreación. Aunque la vida silvestre puede prosperar en torno a un estanque abierto de aguas pluviales, el agua suele estar contaminada con el aceite que pierden los automóviles, pesticidas de parques residenciales y sedimentos de metales pesados, especialmente en torno a las áreas industriales (USEPA 2001). Esta agua no recibe tratamiento ni se utiliza para beber, generalmente debido a estos contaminantes. Hay muchas medidas de precaución, además de la red de drenaje, para evitar que las aguas pluviales se mezclen con nuestros recursos de agua potable, especialmente en los lugares donde nuestras ciudades y caminos se encuentran directamente junto a los embalses. A continuación, algunas características adicionales en nuestras ciudades que quizás no se haya dado cuenta de que sirven para la gestión de las aguas pluviales:

Minimizar las áreas impermeables que están directamente conectadas: los planificadores urbanos intentarán incluir un espacio verde entre un camino y una fuente de agua. Los espacios con césped u otras superficies biológicas permeables naturalmente filtran parte de los contaminantes a través del suelo antes de que el agua llegue a la capa freática.

Pavimentación en cuadrículas de concreto: los espacios en el pavimento permiten que las aguas pluviales se filtren a través de materiales permeables y que luego se filtren naturalmente.

Canales de drenaje: zanjas no profundas, con vegetación, directamente a los costados de las rutas, que permiten reducir la velocidad y el volumen de la escorrentía. El filtrado puede producirse, pero las hondonadas no deben ser tan profundas como para recolectar agua y transformarse en pequeños estanques.

Franjas de amortiguación: combinaciones de árboles, arbustos y césped sembrado a lo largo de un arroyo. Estas barreras deben tener tres zonas: cuatro a cinco hileras de árboles, dos hileras de arbustos y finalmente de 20 a 24 pies de ancho de césped. Esto reduce la velocidad de la escorrentía y elimina una buena parte de los sólidos antes de mezclarse con el agua potable.

Franjas de filtrado: áreas verdes con pendiente suave rodeando la superficie de un cuerpo de agua. Estas áreas sostienen la tierra en el lugar y actúan como filtro antes de que las aguas pluviales alcancen el cuerpo de agua.

Humedales o estanques de aguas pluviales: estanques permanentes donde los sólidos se asientan entre las tormentas y que se crean para recolectar el agua. Las tareas de drenaje de las aguas pluviales en las áreas circundantes se dirigen al estanque. Estos estanques suelen utilizarse como atracciones visuales en comunidades o parques. El daño al medioambiente es mínimo si se administra de forma apropiada y si se retira el sedimento cada siete a diez años.

Prácticas de infiltración: trincheras angostas, excavadas y rellenas con piedras. Las trincheras de tres a doce pies de profundidad son más profundas que los canales de drenaje y almacenan las escorrentías entre las piedras e infiltran lentamente el suelo. Este método ha demostrado filtrar hasta un 98 % de los contaminantes cuando se combina con otras prácticas de tratamiento previo, como los canales de drenaje.

Concentradores tipo remolino: cámaras submarinas que están diseñadas para crear un movimiento circular y eliminar la sedimentación, el aceite y la grasa. Las corrientes separan rápidamente la arenilla que se asienta y la materia flotante.

El efecto acumulativo de dejar las escorrentías sin control puede ser peligroso. La inspección de cada parte del sistema de gestión de aguas pluviales resulta clave para mantener el balance del ciclo del agua a largo plazo. Los ROV de Deep Trekker se utilizan para inspeccionar estas redes. Si tiene un sistema que ya debería haber sido inspeccionado, comuníquese con nosotros y hable con uno de nuestros especialistas en ROVs.

Cómo funciona el sistema de aguas cloacales

Tras describir el funcionamiento y la configuración del sistema de aguas pluviales, es el momento de explicar las tuberías que suelen anexarse a las tuberías de las aguas pluviales. Las aguas cloacales hacen referencia a las aguas residuales y al excremento, el agua que se drena de duchas, lavabos, inodoros, lavaderos y desechos comerciales. Los desechos comerciales son los que generan los negocios industriales y suelen denominarse residuos comerciales. Los residuos comerciales suelen contener más contaminantes que los residuos residenciales, como químicos, metales, grasas y detergentes. Estos contaminantes adicionales obligan a los negocios a obtener permisos para su producción cloacal, para que las ciudades puedan supervisar y planificar los procesos de tratamiento.

Se estima que cuando se tienen en cuenta los usos industriales, Estados Unidos genera 375 galones de desechos por persona, por día. ¡Es mucha agua para gestionar! El agua ingresa a una red de tuberías subterráneas que están ubicadas por debajo de calles y parques. Hay puntos de acceso a lo largo de la extensión a través de tapas de accesos para las inspecciones que realizan distintos vehículos de operación remota de Deep Trekker. Debido a la naturaleza del agua, es incluso más importante realizar el mantenimiento de estas tuberías. Si se produjeran pérdidas en las tuberías cloacales, lo más probable es que se filtraran en la capa freática contaminando las fuentes de agua potable de manera mucho más grave que lo harían las pérdidas de las aguas pluviales.

Luego, estas tuberías distribuyen las aguas residuales a túneles y tuberías más grandes que suelen denominarse alcantarillas troncales. Se gestionan en las plantas de tratamiento. En la mayoría de los casos, los túneles tienen una leve pendiente descendente para permitir que la gravedad lleve el agua hacia las plantas. En el recorrido suele haber estaciones de bombeo que trasladan el agua a razón de miles de galones por minuto hacia las plantas de tratamiento en la superficie o a través de otras tuberías hacia otra estación de bombeo.

Una vez en la planta de tratamiento, hay una serie de etapas que debe atravesar el líquido cloacal antes de volver a reciclarse a la red de agua. Hay 3 etapas de tratamiento: Primaria, secundaria y terciaria. Dentro de estas etapas hay algunos pasos previos a que el líquido cloacal pase a la siguiente. La meta del tratamiento es eliminar las siguientes impurezas:

Sólidos en suspensión

Son partículas físicas que pueden obstruir ríos o canales cuando se asientan. Su acumulación provoca el mayor daño ya que limitan la capacidad de la tubería, provocan la inundación de aguas residuales y el retroceso en la tubería (la incapacidad de llevar el agua al sistema).

Materia orgánica biodegradable

También se le denomina demanda biológica de oxígeno (DBO). Sirve como alimento para los microorganismos en el cuerpo receptor. Los microorganismos se combinan con el oxígeno del agua y se multiplican. Si estos microorganismos se multiplican demasiado rápido, consumen demasiado oxígeno y dejan el cuerpo de agua sin oxígeno para los peces. Se denominan “zonas muertas”.

Bacterias patógenas

Son organismos que provocan enfermedades y es muy importante eliminarlos si el agua reciclada va a estar en contacto con las personas o si se destinará al consumo.

Nutrientes

Hace referencia a compuestos tales como nitratos y fosfatos que alimentan a organismos tales como las algas. Las algas en grandes cantidades ocasionan los mismos problemas que la DBO ya que consumen demasiado oxígeno. Los problemas con la DBO, como las algas, no se dan solo en el proceso de entrada. Si el tratamiento del agua no elimina la DBO y los nutrientes que la acompañan, el agua reciclada también dañará el sistema del agua saliente. Estas son las formas en que las plantas de tratamiento eliminan estas impurezas:

Etapa 1: Tratamiento primario

El objetivo de esta etapa es eliminar los sólidos brutos, en suspensión y flotantes del líquido cloacal que está sin tratamiento. Suele denominarse tratamiento mecánico, pero en general se utilizan químicos para acelerar el proceso de sedimentación. El líquido cloacal sin tratamiento se tamiza para retener los objetos sólidos y se airea, y se utiliza la gravedad y el movimiento para “empujar” los sólidos hacia la parte inferior. La fuerza crea oxígeno y permite que se produzca el proceso de sedimentación. Antes y durante el proceso, las lagunas que contienen el líquido cloacal se cubren para suprimir el olor. Al mismo tiempo que se suprime el olor, se recolecta gas metano. Este gas metano se utiliza para energizar los aireadores de la planta.

Etapa 2: Tratamiento secundario

También se denomina tratamiento biológico. El objetivo de este nivel de tratamiento es eliminar la materia orgánica disuelta que no se eliminó mediante la aireación ni el tamizado. Los microbios que se “siembran” intencionalmente en la planta de tratamiento consumen la materia orgánica objetivo como alimento y la convierten en dióxido de carbono, agua y energía.

En esta etapa también se produce una sedimentación secundaria con asentamiento adicional en los tanques que recolectan hasta el 85 % de los sólidos en suspensión y la DBO.

Etapa 3: Tratamiento terciario

Esta es la etapa final de tratamiento, que tiene la meta de eliminar más del 99 % de todas las impurezas de los líquidos cloacales. Esta etapa solo existe en países desarrollados que cuentan con el dinero para la tecnología, la experiencia técnica y una fuente de energía constante. Existe una combinación de tratamientos con radiación ultravioleta, desinfección con cloro e infusión de más microbios que se concentran en eliminar las bacterias y los nutrientes restantes.

El factor más importante de una planta de tratamiento de agua es la consistencia. Existen graves consecuencias para nuestra salud y para el medioambiente si el agua no recibe el tratamiento apropiado y se descarga nuevamente en nuestro medioambiente.

El primer paso de la consistencia es mantener las estructuras que contienen al agua para asegurarse de que no existan filtraciones ni roturas en el sistema.

La inspección de rutina es la manera más rentable de mantener una estructura y el uso de los ROV de Deep Trekker para inspeccionar estos sistemas es la solución más accesible para realizar inspecciones rutinarias. Las inspecciones regulares de equipos e infraestructura (incluidas las inspecciones debajo del agua) son esenciales para mantener las operaciones en estado óptimo. Al utilizar un vehículo de operación remota (ROV) de Deep Trekker, los usuarios pueden realizar inspecciones seguras, precisas y rápidas de la infraestructura sumergida para detectar fallos de manera segura y conveniente antes de que se transformen en grandes problemas.