PROYECTO MASIVO E INTELIGENTE DE CONVERSIÓN DE FOSA SÉPTICA A RED DE ALCANTARILLADO EN LA PENÍNSULA DE MORNINGTON, AUSTRALIA
Península de Mornington, Victoria, Australia
El desafío:
Con 114 millas (aprox. 183 km) de terreno arenoso complejo y llanuras onduladas, la costa de la Península de Mornington experimenta un enorme incremento de población debido al turismo de verano. Las fosas sépticas saturadas o deficientes provocaban lixiviación (filtraciones), malos olores y la contaminación del agua subterránea.
La Solución:
Se seleccionó el sistema de alcantarillado a presión ALL-TERRAIN SEWER de E/One, combinado con el sistema inteligente de monitoreo y control OneBox, para resolver el problema. Este enfoque pionero en la gestión de aguas residuales —con una inversión aproximada de $297.5 millones de dólares— combina un sistema de alcantarillado de baja presión (LPS) con el dispositivo iota OneBox, una red patentada de telemetría y control remoto que monitorea y gestiona en tiempo real más de 16,000 estaciones de bombeo trituradoras (proyectadas a futuro), en lo que será una de las instalaciones de este tipo más grandes del mundo.
El Resultado:
Esta instalación generó un ahorro de $120 millones de dólares en comparación con un sistema tradicional de alcantarillado por gravedad.
Casos de estudio similar
ALTOS NIVELES DE BACTERIAS PROVENIENTES DE FOSAS SÉPTICAS AMENAZAN LAS AGUAS DE UNA COMUNIDAD DE SURF EN RINCON POINT, CA
Rincon Point, California
Reto:
Después de que la comunidad de surfistas de Rincon Point notara que el agua causaba erupciones cutáneas e infecciones, las playas comenzaron a cerrarse debido a los altos niveles de bacterias y otros contaminantes provenientes de las casas frente al mar. El nivel freático se veía afectado por las mareas, lo que provocaba que el agua dentro de las fosas sépticas se filtrara hacia el océano.
Solución:
El Distrito Sanitario de Carpenteria (CSD, por sus siglas en inglés) inició el Proyecto de Conversión de Fosa Séptica a Red de Alcantarillado de Rincon Point en 1999, como una solución a largo plazo para transportar de manera segura las aguas residuales hacia la planta de tratamiento del CSD. Los sistemas de alcantarillado por gravedad habrían requerido múltiples estaciones de bombeo (lift stations), así como la tramitación de permisos a través de un sitio arqueológico; ambas opciones resultaban costosas y probablemente inviables a nivel normativo. El elevado nivel freático también representaba una preocupación importante.
Se eligió la solución de alcantarillado a presión ALL-TERRAIN SEWER de E/One para dar servicio a las 72 viviendas, con un costo estimado de la mitad de lo que habría costado un sistema por gravedad.
Resulado:
Las fosas sépticas ubicadas en las viviendas frente al mar ya no contaminan el océano, y los surfistas reportan que ya no se percibe olor a aguas residuales después de las tormentas.
El proyecto obtuvo múltiples galardones para Stantec, Heal the Ocean y el Distrito Sanitario de Carpenteria:
- Proyecto del Año y Proyecto de Obras Públicas del Año por el Capítulo de la Costa Central de la Asociación Americana de Obras Públicas (APWA).
- Proyecto de Capital del Año 2014 por la Asociación de Agencias de Saneamiento de California (CASA).
- Menciones honoríficas para todos los involucrados por parte de la Asamblea Estatal y el Senado del Estado de California.
- Mención honorífica otorgada a Heal the Ocean por la Junta Regional de Control de Calidad del Agua.
Artículo relacionado
Proyecto de conversión de fosa séptica a red de alcantarillado de Carpenteria — Rincon Point reemplazó los sistemas sépticos en casas frente al mar. Revista WaterWorld, septiembre de 2016.
Estudios de caso similares
Municipio de Jerusalem, Lago Keuka, Nueva York
CONVERSIÓN DE FOSA SÉPTICA A RED DE ALCANTARILLADO EN GEORGIA
Bloomingdale, Georgia
El Desafío: Fosas sépticas deficientes
Bloomingdale, Georgia, dependió exclusivamente de fosas sépticas hasta 1984. Al realizar las pruebas de laboratorio pertinentes, el municipio descubrió que las fosas sépticas no realizaban la percolación (perc) de manera correcta y “la ciudad estaba simplemente saturada”, señaló Ernie Grizzard, Superintendente de Obras Públicas. Ante esta situación, se emitió una moratoria en los permisos de construcción que se mantuvo vigente hasta que se instaló una red centralizada de alcantarillado.
La Solución: Elección de un sistema central de alcantarillado
Se evaluaron tanto el alcantarillado a presión como el sistema por gravedad. El alcantarillado a presión fue el elegido por diversas razones, entre ellas, la profundidad de instalación de las líneas principales: debido a que las heladas no son un factor de preocupación en Bloomingdale, las líneas se ubican a aproximadamente 3 pies (cerca de 1 metro) bajo la superficie (las tuberías principales de alcantarillado a presión se entierran justo por debajo de la línea de congelación, la cual varía según la ubicación). En contraste, las líneas principales de un alcantarillado por gravedad suelen requerir profundidades de entre 15 y 20 pies (aprox. 4.5 a 6 metros), independientemente de la profundidad de congelación.
El Resultado: Larga vida útil de las bombas trituradoras
En la actualidad, Bloomingdale cuenta con más de 1,000 bombas trituradoras de E/One instaladas. El departamento de Obras Públicas del municipio emplea a solo dos técnicos para dar mantenimiento a toda la red.
“No lo habría creído, el poder operar 1,000 bombas con solo dos personas… Habría pensado que se necesitaría un equipo completo”, afirmó Grizzard. Pasan meses enteros sin recibir una sola llamada de servicio técnico.
Las estaciones de bombeo trituradoras de E/One están diseñadas específicamente para ser reparadas en campo y han gozado de una larga vida útil con muy pocos inconvenientes. Bloomingdale posee bombas que fueron instaladas en 1984 y que continúan en operación; a medida que concluyen su ciclo de vida útil, se van reemplazando por las bombas trituradoras de la serie Extreme de E/One.
COMUNIDAD HISTÓRICA DE CALIFORNIA SE PRESERVA GRACIAS AL SISTEMA ALL-TERRAIN SEWER
Locke, California
El Desafío:
Locke es un pueblo histórico fundado por inmigrantes chinos al sur de Sacramento. El sistema de alcantarillado original, construido cuando se fundó el pueblo en 1915, transportaba las aguas residuales a una fosa séptica y de ahí a lagunas de tratamiento.
- Un sistema de alcantarillado anticuado y subdimensionado que descargaba en una fosa séptica comunitaria.
- Con frecuencia, las aguas residuales se desbordaban hacia un campo abierto en lugar de dirigirse a las lagunas de tratamiento.
La solución:
Los sistemas de alcantarillado de E/One eliminaron los problemas de malos olores reportados por los residentes y, al mismo tiempo, protegieron el carácter histórico del pueblo.
El resultado:
“La construcción causó muy pocas afectaciones en la histórica comunidad de Locke porque el sistema de alcantarillado a presión (LPS) es mucho menos invasivo que un sistema típico por gravedad… Muchas de nuestras líneas de alcantarillado se instalaron mediante perforación direccional horizontal (sin zanja), lo cual es imposible de hacer cuando se construye un sistema por gravedad”.
Michael Meyer, Ingeniero Profesional (PE), Gerente de Proyecto para el distrito de saneamiento
Enlace
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Salvando un lago con El ALCANTARILLADO TODO TERRENO
Sacheen Lake, WA
El desafío:
Las fosas sépticas deficientes y los pozos negros amenazaban con transformar este hermoso cuerpo de agua, formado sobre una cuenca de granito, en un ‘tazón’ de una naturaleza muy distinta.
La proliferación descontrolada de la planta invasora milenrama de agua (milfoil) y el aumento de la turbidez hicieron evidente que se requería una solución contundente.
Conozca cómo la comunidad tomó finalmente la mejor decisión para salvar el lago Sacheen tras una larga batalla, gracias a la persistencia de los propietarios de viviendas y de la comisión de alcantarillado.
Escuche también la perspectiva del ingeniero consultor sobre el proceso que condujo a un resultado exitoso.
PRESERVACIÓN DE UNA COMUNIDAD RESIDENCIAL LACUSTRE MEDIANTE ALCANTARILLADO A PRESIÓN
Perkins Pond, Sunapee, New Hampshire
El Desafío: Una comunidad necesitaba proteger su lago de fosas sépticas deficientes
Perkins Pond, ubicado en Sunapee, Nuevo Hampshire, cuenta con aproximadamente 100 viviendas, de las cuales 30 están habitadas durante todo el año. El deseo de contar con un sistema central de alcantarillado se remontaba a la década de 1970, pero un sistema convencional por gravedad resultaba de un costo prohibitivo. Muchas de las casas y sus respectivas fosas sépticas se encontraban muy cerca del lago, y los residentes sabían que tarde o temprano terminarían por fallar.
La Solución: Un sistema de alcantarillado rentable
La Asociación Protectora de Perkins Pond persistió en su esfuerzo: trabajaron arduamente para incluir la votación del alcantarillado en la boleta electoral y, incluso cuando la propuesta fue rechazada inicialmente, diseñaron un plan para concientizar a los residentes sobre esta necesidad. Finalmente, el proyecto de alcantarillado fue aprobado y se evaluaron tanto los sistemas a presión como los de gravedad.
El terreno alrededor de Perkins Pond es montañoso. Un sistema de alcantarillado por gravedad habría requerido varias estaciones de bombeo convencionales (lift stations), lo que incrementaba significativamente los costos del proyecto. El alcantarillado a presión costó aproximadamente la mitad que el de gravedad y no requirió tantas estaciones de bombeo: cerca de $1.5 millones de dólares para el sistema a presión frente a $3 millones de dólares para el sistema por gravedad.
El Resultado: Sin temor al usar el drenaje
Después de la instalación del sistema de alcantarillado a presión, los residentes lo celebraron con una “fiesta del flujo” (flush party): ya no tenían que preocuparse por el llenado de sus fosas sépticas o por la lixiviación de residuos hacia el lago. Ahora, los habitantes pueden realizar mejoras y ampliaciones en sus hogares debido a que ya no dependen de una fosa séptica o tanque de retención subdimensionado.
PROYECTO DE CONVERSIÓN DE FOSA SÉPTICA A RED DE ALCANTARILLADO EN UNA ZONA RURAL DE NUEVO MÉXICO
Peralta, Nuevo México
El Desafío: Fosas sépticas y pozos negros envejecidos, y un alto nivel freático
El condado de Valencia realizó una evaluación de las necesidades de agua y alcantarillado para Peralta, Nuevo México, un pueblo antiguo que dependía de fosas sépticas y pozos negros (cesspools). Los sistemas de saneamiento in situ (locales) en Peralta generaban gran preocupación debido a su antigüedad y a la proximidad del agua subterránea en esta zona de tradición agrícola.
El proceso de planificación para el proyecto de conversión de fosa séptica a red de alcantarillado tomó en cuenta las condiciones existentes:
- Terreno plano.
- Canales de riego para la agricultura que serpentean por todo el pueblo.
- Alto nivel del manto freático.
La Solución: El alcantarillado a presión ofrece flexibilidad y bajo impacto
El ingeniero consultor evaluó sistemas de alcantarillado por gravedad, por vacío y a presión. Los sistemas de alcantarillado a presión ofrecieron las mejores ventajas para brindar el servicio de red central a Peralta:
- Un costo estimado de aproximadamente la mitad en comparación con un sistema por gravedad.
- Un trazado flexible para conectar los desarrollos y viviendas ya existentes.
- Un impacto de construcción mínimo, requiriendo maquinaria más pequeña.
Peralta no necesitó construir una planta de tratamiento de aguas residuales propia para su red de alcantarillado: el pueblo vecino de Bosque Farms, que también utiliza alcantarillado a presión, tenía capacidad disponible en su planta y pudo recibir las aguas residuales de Peralta, ubicada a unas 2 millas (aprox. 3.2 km) de distancia.
El Resultado: Propietarios entusiasmados por conectarse a la red central
Bosque Farms ha utilizado alcantarillado a presión y estaciones de bombeo trituradoras de E/One desde la década de 1990; por lo tanto, Peralta sabía de antemano que el alcantarillado a presión funcionaría igual de bien en su comunidad. Los residentes, que inicialmente se mostraban reacios a la red central de alcantarillado, adoptaron el proyecto rápidamente y se registraron para realizar la conversión.
Artículo relacionado:
Preservando una herencia rural, Revista WaterWorld, septiembre de 2020.
PROTECCIÓN DE LAS AGUAS COSTERAS DE MARTHA’S VINEYARD
Martha’s Vineyard, Massachusetts
El Desafío:
Martha’s Vineyard es una isla turística frente a la costa de Cape Cod, Massachusetts, cuya población aumenta drásticamente de 17,000 habitantes en invierno a más de 110,000 durante el verano. El terreno es plano y arenoso, resultado de la formación de la isla por un glaciar.
Las cabañas en Oak Bluffs datan de la década de 1860 y utilizaban fosas sépticas o pozos negros (cesspools) para la disposición de aguas residuales. La percolación del suelo era un problema, y la alta densidad de población no dejaba espacio para sistemas de saneamiento in situ aprobados por la normativa Title 5.
En 2004, se emitió una regulación de Carga Diaria Máxima Total (TMDL, por sus siglas en inglés) para la laguna Edgartown Great Pond, a consecuencia del envejecimiento de las fosas sépticas. Era necesario dotar de alcantarillado a zonas extensas de manera rápida y económica, pero el terreno hacía imposible un sistema por gravedad.
La Solución:
En Edgartown, el sistema de alcantarillado a presión ALL-TERRAIN SEWER fue la respuesta para eliminar las 300 fosas sépticas ubicadas en la cuenca hidrográfica y así cumplir con el plan de mitigación. Anteriormente, ya se habían utilizado bombas trituradoras para dotar de alcantarillado a zonas que no alcanzaban la pendiente (inclinación) requerida por un sistema de gravedad.
Las estaciones de bombeo trituradoras instaladas en cada hogar no requieren mucho espacio, lo que también resolvió el problema en Oak Bluffs. Las estaciones de bombeo trituradoras de E/One son resistentes a las marejadas ciclónicas; de hecho, algunas estaciones se encuentran a solo 4 pies (aprox. 1.2 metros) de la línea de costa.
Las bombas trituradoras de E/One envían las aguas residuales desde los hogares hacia la planta de tratamiento a través de tuberías de diámetro pequeño. A diferencia de las tuberías de gravedad, las líneas principales de alcantarillado a presión no necesitan mantener una pendiente descendente: la presión generada por las bombas puede propulsar el agua residual por más de 2 millas (aprox. 3.2 km) a través de terrenos planos.
El sistema ALL-TERRAIN SEWER también requiere menos excavación: las zanjas son estrechas y solo necesitan la profundidad suficiente para situar las tuberías justo por debajo de la línea de congelación (frost line). Si se utiliza perforación direccional horizontal, las zanjas pueden eliminarse por completo, reduciendo los costos de excavación, instalación y restauración del terreno.
El Resultado:
Al menos 60 localidades en Cape Cod cuentan con regulaciones TMDL. La evaluación de la calidad del agua de Edgartown para la Great Pond ha demostrado que ahora cumplen con dicha norma, siendo probablemente los primeros en todo el Estado de Massachusetts (Commonwealth of Massachusetts). En Oak Bluffs, los residentes ya pueden lavar los platos y la ropa a su entera comodidad, sin preocuparse por saturar o desbordar sus fosas sépticas.
Artículo relacionado:
Vida entre las bombas trituradoras: Los residentes se adaptan al nuevo sistema de alcantarillado de Oak Bluffs — Un sistema de alcantarillado de baja presión reemplaza los sistemas sépticos deficientes en Martha’s Vineyard*, Artículo de Vineyard Gazette, 2003.
Casos de estudio similar
DOTACIÓN DE ALCANTARILLADO A UNA ISLA MEDIANTE EL SISTEMA ALL-TERRAIN SEWER
Hilton Head, Carolina del Sur
El Desafío:
Hilton Head es una isla de barrera situada a lo largo de la costa de Carolina del Sur. La isla depende en gran medida del turismo, recibiendo aproximadamente 2.5 millones de visitantes al año. El suelo arenoso, el alto nivel freático, las mareas y las tormentas —junto con sus lluvias y marejadas asociadas— resultan problemáticos para la disposición de aguas residuales in situ. Un estudio del departamento de biología de la Universidad de Carolina del Sur en Beaufort analizó las características del terreno y concluyó que los tipos de suelo locales no eran aptos para las fosas sépticas de la isla.
La Solución:
Durante los últimos años, Hilton Head se ha comprometido a eliminar las fosas sépticas y reemplazarlas con una red de alcantarillado a presión. Los propietarios ya no tienen que preocuparse por la saturación de sus fosas sépticas durante las tormentas. La flexibilidad que ofrece la instalación del alcantarillado a presión permitió preservar los árboles y el paisaje natural con una afectación mínima para la comunidad, lo cual representó un factor de impacto social clave, especialmente al tratarse de una zona turística.
El sistema de alcantarillado a presión original fue diseñado para utilizar bombas centrífugas, las cuales demostraron ser problemáticas: los sensores de nivel fallaban continuamente y algunas bombas completas requerían ser reemplazadas de forma repetitiva. Debido a esto, los costos de Operación y Mantenimiento (O&M) eran sumamente elevados.
El Resultado:
Las bombas centrífugas fueron reemplazadas por bombas trituradoras de E/One, lo que se tradujo en una mayor confiabilidad y menores costos de O&M. Todas las instalaciones nuevas utilizan estaciones de bombeo trituradoras de E/One. Las bombas de E/One no han vuelto a presentar los inconvenientes que solían tener las bombas centrífugas.
Casos de estudio similar
REEMPLAZO DE FOSAS SÉPTICAS DEFICIENTES EN LA REGIÓN DE LOS FINGER LAKES EN NUEVA YORK
Municipio de Jerusalem, Lago Keuka, Nueva York
El Desafío:
La región de los Finger Lakes (Lagos del Dedo), ubicada en el oeste de Nueva York, se formó por el tallado glacial de los valles fluviales hace 2 millones de años. El resultado es un terreno que se compone de pendientes pronunciadas y una gran cantidad de roca que es muy difícil de excavar.
El municipio de Jerusalem reconoció que los sistemas sépticos eran problemáticos en su entorno lacustre y exigió inspecciones cada cinco años. Si se determinaba que un sistema séptico no aprobaba la inspección, se requerían correcciones que a menudo incluían la instalación de una fosa séptica nueva con un costo de entre $20,000 y $30,000 dólares. En muchos casos, ni siquiera había espacio suficiente para instalar un nuevo sistema. El municipio sabía que se necesitaba una red central de alcantarillado a pesar de las desafiantes condiciones del lugar:
- Las viviendas se encuentran a la orilla del lago en lotes pequeños y, a menudo, están ubicadas muy por debajo del nivel de la carretera (algunas entre 25 y 50 pies, aprox. 7 a 15 metros); bombear cuesta arriba implicaba condiciones de alta carga hidrostática (high head conditions).
- Los lotes pequeños significaban que había muy poco espacio disponible para los campos de oxidación o infiltración de las fosas sépticas; el alto nivel freático y un drenaje subterráneo ineficaz agravaban el problema.
- Las fosas sépticas se estaban filtrando hacia el lago, contaminando el agua y provocando la proliferación de algas (algae blooms).
Se estimó que un sistema de alcantarillado por gravedad costaría $6 millones de dólares.
La Solución:
Después de visitar otros sistemas de alcantarillado a presión en la región, el municipio de Jerusalem decidió que el sistema ALL-TERRAIN SEWER de E/One era la solución de alcantarillado más favorable tanto económica como ambientalmente.
El sistema de alcantarillado a presión costó aproximadamente la mitad de lo estimado para el sistema por gravedad, situándose en $3.2 millones de dólares.
Debido a que las líneas principales de alcantarillado a presión son de diámetro pequeño (de 4 a 6 pulgadas, en comparación con las de 18 a 24 pulgadas que requiere el alcantarillado por gravedad), siguen el contorno natural del terreno y solo necesitan instalarse justo por debajo de la línea de congelación (frost line), los costos de instalación son mucho menores. La reducción en la excavación de roca generó un ahorro de $775,000 dólares en comparación con la instalación por gravedad.
El alcantarillado a presión también eliminó la necesidad de construir 12 estaciones de bombeo convencionales (lift stations), lo que ahorró $900,000 dólares adicionales.
El Resultado:
La estacionalidad de la población era una preocupación: aproximadamente el 20 por ciento son residentes de tiempo completo. Se temía si los menores caudales en la red durante el invierno causarían problemas en el sistema. A pesar de los bajos flujos y velocidades, el sistema de alcantarillado a presión no ha registrado problemas de obstrucciones y no ha requerido lavados a presión (flushing) u otro tipo de mantenimiento preventivo.
La calidad del agua del lago Keuka ha mejorado de manera constante: los niveles de nutrientes y de algas han disminuido, mientras que la claridad del agua ha aumentado. El sistema de alcantarillado ha permitido a los propietarios ampliar sus viviendas o construir estructuras completamente nuevas, incrementando así la plusvalía y el valor de las propiedades en la zona.
Artículo relacionado:
Pensar globalmente y actuar localmente para preservar una maravilla natural — El proyecto de reemplazo de fosas sépticas utilizó alcantarillado a presión y bombas trituradoras E/One alrededor del lago Keuka en la región de los Finger Lakes de Nueva York, Modern Pumping Today.