El sistema de evacuación mediante zanjas filtrantes es una solución descentralizada para depurar y dispersar las aguas procedentes de una fosa séptica cuando la vivienda se encuentra lejos de una red de alcantarillado.
El suelo existente se utiliza como sistema depurador y como medio dispersor por infiltración del agua en el fondo de la zanja y lateralmente. Las reacciones fisicoquímicas que tienen lugar en la matriz del suelo, junto con la acción de microorganismos que abundan en él y la intervención de la vegetación, facilitan la depuración del agua a medida que esta percola lentamente a través del terreno.
Qué es una zanja filtrante
Las zanjas de infiltración son excavaciones que se realizan en el terreno, generalmente con forma de canal rectangular o ligeramente curvado, situadas a varios niveles de una misma superficie.
Las zanjas filtrantes, comúnmente denominadas zanjas de infiltración o drenajes lineales, son trincheras creadas en el terreno y rellenas con materiales muy permeables, como la grava y la arena.
Su principal propósito es permitir el filtrado del agua proveniente de las fosas sépticas: esta agua, una vez libre de grasas y sólidos y con un alto grado de purificación, se infiltra en el suelo a través de la zanja.
Las zanjas filtrantes son zanjas excavadas en el terreno de poca profundidad, inferior a un metro, y estrechas, de 0,45-0,90 m, colocadas sobre un lecho de arena sobre el que se instala una línea de tubos perforados como sistema de distribución. Después se rellenan con grava de diferente granulometría.
Cómo funciona el sistema de evacuación
Las aguas residuales que requieren tratamiento pueden ser aplicadas al terreno tanto de forma subsuperficial como superficial. Este proceso empieza generalmente con un tratamiento primario, donde las aguas son sometidas a un pretratamiento, usualmente en una fosa séptica o tanque séptico.
Las fosas sépticas son esenciales para el saneamiento de viviendas ubicadas en terrenos apartados de las redes de alcantarillado. Al no contar con un sistema de desagüe convencional, estas propiedades requieren la instalación y compra de una fosa séptica.
Una vez que las aguas residuales han pasado por la fosa séptica, las aguas que resultan del tratamiento primario se canalizan de manera subterránea en el terreno mediante tuberías de drenaje dispuestas en zanjas.
En las zanjas de filtración se lleva a cabo un proceso de depuración final de un modo natural. El agua se distribuye por las tuberías ranuradas, atraviesa la grava y se infiltra progresivamente en el terreno por el fondo y por las paredes laterales.
Es crucial que la etapa de tratamiento primario sea diseñada, construida y operada correctamente para evitar colmataciones en el resto del proceso de tratamiento.
Elementos principales del sistema
Fosa séptica
La fosa séptica realiza el tratamiento primario de las aguas residuales y retiene grasas y sólidos antes de que el efluente llegue a la zanja filtrante.
Tuberías de distribución
Las tuberías de drenaje se colocan dentro de la zanja para distribuir el efluente de forma subterránea y favorecer una infiltración uniforme.
Se debe colocar un tubo ranurado de drenaje sobre la grava a lo largo de toda la zanja. Este tubo debe quedar abierto al final y con una ligera inclinación.
Grava y arena
Las zanjas rellenas de grava son las más empleadas debido a su capacidad para recoger y dirigir tanto el agua de lluvia como la escorrentía hacia el subsuelo, evitando problemas de estancamiento.
La grava crea un espacio drenante alrededor de la tubería y facilita la distribución del agua en el terreno. El espesor de la capa dependerá del tipo de terreno y de su permeabilidad.
Geotextil
El geotextil es un tejido diseñado para permitir la entrada y salida de agua, pero que no permitirá que la arena entre en nuestro sistema de drenaje y que los huecos entre la grava y los chinos se colmaten.
Existen distintos gramajes dependiendo del peso y tipo de carga a soportar.
Usos de las zanjas filtrantes
Las zanjas filtrantes poseen diversos propósitos, algunos de los cuales te resultarán familiares.
- Saneamiento de viviendas con fosas sépticas.
- Recarga de acuíferos mediante la absorción del agua de lluvia.
- Prevención de la erosión del terreno.
- Recogida y conducción de agua de lluvia y escorrentía hacia el subsuelo.
- Prevención de inundaciones.
- Estabilización del suelo.
- Protección de estructuras y edificaciones.
Aunque estos son los usos más habituales, en ocasiones, las zanjas filtrantes pueden ser adaptadas para aplicaciones más específicas, dependiendo de las particularidades del suelo o de los requisitos particulares de cada proyecto.
Los sistemas de drenaje, como los pozos y las zanjas filtrantes, son esenciales para gestionar eficazmente el agua tanto subterránea como superficial. Implementados especialmente en jardines y huertas, desempeñan un papel vital en la prevención de inundaciones, la estabilización del suelo y la protección de las estructuras en diversos proyectos de construcción.
Ventajas del sistema de zanjas filtrantes
Las zanjas utilizadas para el saneamiento de aguas residuales, cuando se implementan correctamente, pueden brindarnos enormes ventajas.
- Se realizan rápidamente, fácilmente y sin necesidad de maquinaria muy pesada.
- Las aguas residuales pueden depurarse de manera efectiva sin el uso de maquinaria pesada, lo que permite realizar el proceso con rapidez y facilidad.
- Su coste de mantenimiento es muy bajo.
- Contribuye al cuidado del medio ambiente, ya que no requiere consumo energético.
- Esta técnica es sostenible, ya que no requiere energía, protegiendo así el medio ambiente.
- Evita el contacto directo de los seres humanos con las propias aguas residuales.
- Facilita la depuración natural de las aguas.
- Ayuda a evitar inundaciones, estabilizar el terreno y proteger edificaciones.
Limitaciones y desventajas
Como todo, las zanjas filtrantes pueden ocasionarnos grandes beneficios, aunque también tienen ciertos inconvenientes, sobre todo si no se crean correctamente o no se lleva a cabo un mantenimiento adecuado de las mismas.
- Se requiere una superficie libre donde poder ejecutarla.
- Dicha superficie depende de la cantidad de agua a infiltrar y de la capacidad de drenaje del terreno donde se realiza.
- En terrenos arcillosos, que son impermeables, no es posible la instalación de estos sistemas, pues sería imposible la infiltración del vertido.
- Los terrenos con una permeabilidad extrema, ya sea excesiva o nula, podrían resultar en un tratamiento deficiente o provocar encharcamientos constantes.
- Un mantenimiento insuficiente puede provocar bloqueos en el geotextil y reducir la eficacia del sistema.
Importancia de la permeabilidad del suelo
Es crucial conocer la permeabilidad del terreno para determinar la efectividad de las zanjas filtrantes.
Al tratar sobre las zanjas filtrantes, es fundamental considerar la tasa de infiltración del terreno. Este parámetro es crucial para su correcta dimensionamiento, ya que terrenos con una permeabilidad extrema, ya sea excesiva o nula, podrían resultar en un tratamiento deficiente o provocar encharcamientos constantes, respectivamente.
La tasa de infiltración es un parámetro crucial para evaluar si un tratamiento particular es viable en cada caso específico. La tasa de infiltración informa sobre la textura del suelo y determina la tasa de aplicación de las aguas residuales según la normativa (EPA 1980).
Para zanjas filtrantes, la tasa de infiltración debe estar entre 0,4 y 24 cm/min, lo que corresponde con tasas de aplicación de 18-48 l/m².
| Parámetro | Valor o condición |
|---|---|
| Profundidad habitual de la zanja | Inferior a un metro |
| Anchura habitual | 0,45-0,90 m |
| Tasa de infiltración | 0,4-24 cm/min |
| Tasas de aplicación | 18-48 l/m² |
| Tubería de drenaje para un terreno normal | 4-6 metros por habitante equivalente |
Cómo medir la tasa de infiltración
Para medir la tasa de infiltración, se debe perforar un orificio en el terreno, generalmente de 30 x 30 cm y con una profundidad de más de 30 cm.
Cuando se abre un orificio para realizar pruebas, las paredes tienden a compactarse debido a la fricción de las herramientas. Dado que las zanjas filtrantes trabajan bajo condiciones de saturación del terreno, es necesario que las pruebas reflejen estas condiciones.
La recolección de datos comienza temprano en la mañana para reducir los efectos de la evaporación. Durante cuatro horas, se mide el nivel del agua cada 30 minutos, rellenando el agua si es necesario.
Para verificar el ensayo, se recomienda calcular el promedio de todas las mediciones tomadas durante el ensayo de cuatro horas y compararlo con el valor del último período.
El número de ensayos a realizar depende del tamaño poblacional a tratar y del margen de seguridad deseado.
Dimensionamiento de las zanjas
El diseño del sistema de infiltración, formado por zanjas o pozos, dependerá de la superficie con la que contemos o del tipo de permeabilidad o impermeabilidad del terreno.
Para un terreno normal sería suficiente con 4-6 metros de tubería de drenaje por habitante equivalente.
La superficie del fondo de la zanja se calcula a partir de la tasa de aplicación y, para una zanja de 0,6 m de ancho, su longitud se determinará según el diseño.
En situaciones donde las zanjas filtrantes están a más de 1 m de profundidad del suelo, se necesita una trinchera.
Para establecer las zanjas filtrantes, se deben seguir ciertas distancias mínimas obligatorias.
Cómo construir una zanja filtrante
La construcción de una zanja filtrante para el tratamiento de las aguas residuales no es complicada, pero sí requiere de ciertos conocimientos previos.
- Si se va a usar para una fosa séptica casera, se deberá cavar una zanja de 1 metro de profundidad x 1 metro de ancho x 10-20 metros de longitud.
- Se deben excavar las zanjas.
- Se debe colocar un geotextil en la misma para evitar que entre tierra o raíces en la zanja.
- Se debe llenar de grava gorda hasta el tubo de salida de la fosa.
- Se debe colocar un tubo ranurado de drenaje sobre la grava a lo largo de la misma.
- Este tubo debe quedar abierto al final y con una ligera inclinación.
- Se debe tapar la zanja con grava hasta cubrir el tubo.
- Se debe recubrir con geotextil de gramaje suficiente.
- Finalmente, se debe cerrar la zanja con tela y cubrirla con arena o tierra para poder pasar por encima de ella sin peligro para nadie, de manera que quede estética a la vista.
El sistema constructivo puede resumirse en una secuencia de excavación, colocación del geotextil, instalación de la capa drenante, disposición de la tubería, relleno y cierre superficial.
Humedad y vegetación cercana
El sistema de infiltración se comportará en realidad como un sistema de subirrigación, por lo que las plantas cercanas aprovecharían esas aguas como aguas de riego.
Es importante asegurarnos de que no estén cerca de plantas alimentarias, como huertos, sino que sean ornamentales.
La presencia de humedad permanente en el terreno debe tenerse en cuenta al planificar la ubicación de la zanja y la vegetación próxima.
Precauciones ambientales y administrativas
Existen zonas y parajes protegidos en los que no podemos hacer ningún tipo de vertido.
La autoridad o entidad competente en el tema de aguas, como la confederación hidrográfica o el organismo de medio ambiente, será la que nos indicará los requisitos aplicables en ese aspecto.
Antes de instalar el sistema, deben comprobarse las condiciones del terreno, las distancias mínimas obligatorias y las limitaciones establecidas para el vertido y la infiltración.
Mantenimiento de la zanja filtrante
Un mantenimiento constante es vital para prevenir bloqueos en el geotextil y asegurar que el sistema funcione eficazmente.
También es crucial que la fosa séptica esté correctamente diseñada, construida y operada para evitar que grasas y sólidos lleguen a la red de drenaje y provoquen colmataciones.
- Controlar periódicamente el funcionamiento de la fosa séptica.
- Evitar la llegada de grasas y sólidos a las tuberías de drenaje.
- Comprobar que no existan encharcamientos en la superficie.
- Revisar la capacidad de infiltración del terreno.
- Vigilar el estado del geotextil y de la grava cuando sea posible.
- Mantener la zona libre de plantas alimentarias.
Los pozos de drenaje y las zanjas filtrantes desempeñan un papel crucial en la gestión y control del agua dentro de la ingeniería civil. Cuando se implementan adecuadamente, ayudan a evitar inundaciones, estabilizar el terreno y proteger edificaciones.
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Relación entre zanjas y pozos de infiltración
El método más extendido y efectivo de disponer los efluentes de una fosa séptica con filtro biológico es su distribución mediante zanjas y pozos filtrantes.
El diseño del sistema de infiltración, ya sea mediante zanjas o pozos, dependerá de la superficie disponible y de la permeabilidad o impermeabilidad del terreno.
Estas soluciones no solo son efectivas, sino también sostenibles, siendo fundamentales tanto en proyectos de construcción como en la conservación ambiental.
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