Dimensionamiento del sistema séptico del campamento: duchas, cocinas, lavandería

Un sistema séptico de campamento dimensionado únicamente en función del número de personas falla en la primera temporada de lluvias. Las duchas, las cocinas y la lavandería no consumen agua de manera uniforme, y la hora pico durante el cambio de turno determina la carga, no el promedio diario. Así es como se calcula realmente la demanda de aguas residuales en un campamento.

Construimos los módulos de alojamiento, aseos, cocinas y lavanderías para campamentos remotos y los enviamos con un sistema de drenaje interno centralizado. No diseñamos fosas sépticas ni campos de drenaje; eso corresponde a un ingeniero local autorizado que trabaje conforme a la normativa de su emplazamiento. Para entender la razón de ser de esa tubería, primero hay que entender adónde va realmente el agua.

Por qué el número de personas por sí solo no puede dimensionar un sistema séptico de campamento

El método más común para calcular el tamaño de un tanque es una simple multiplicación: población × litros por persona por día. Este cálculo parece preciso, pero es erróneo en ambos sentidos. Por un lado, subestima las cargas que no aumentan linealmente con el número de personas: una cocina comercial que sirve a 300 personas consume mucha más agua por comida que tres cocinas domésticas que sirven a 100. Por otro lado, ignora por completo el factor tiempo: un tanque con capacidad para absorber 45 000 litros distribuidos en 24 horas puede desbordarse si la mitad llega en los 90 minutos posteriores al final de un turno.

El dimensionamiento de fosas sépticas para proyectos en zonas remotas consta de dos pasos. El primero consiste en un inventario de la demanda: qué instalaciones existen, cuántas y cuándo se utilizan. El segundo es un análisis del emplazamiento y de la disposición final: suelo, aguas subterráneas, clima y permisos de descarga. Ambos pasos son responsabilidad del operador del campamento y su ingeniero local; ambos requieren el plano del edificio como dato de entrada, y ahí es donde entramos nosotros.

Las cuatro cargas de agua en un campamento

Cada gota que un campamento envía a su sistema de aguas residuales proviene de una de cuatro fuentes. Cada una tiene su propio factor determinante, y ninguno de ellos es el número de personas:

Fíjese en lo que falta en esa tabla: camas. El número de camas determina cuántas personas necesitan comida y baño, pero la carga se distribuye a través de los accesorios y electrodomésticos. Por eso, el cálculo de un sistema séptico para campamentos comienza con el listado de accesorios de los edificios (un documento que puede emitir el proveedor del edificio) y no con la lista de habitaciones. Si aún no ha corregido el número de accesorios, comience desde Cómo dimensionar las unidades de dormitorios de campamento según el número de personas., luego coloque los bloques de ablución con ratio de aseos y duchas por cada 100 trabajadores.

Lo que te ofrecen las normas: un rango de demanda de agua.

La referencia más citada sobre las condiciones de vida en el campamento es la nota orientativa. Alojamiento para trabajadores: Procesos y estándaresPublicado por la IFC y el BERD, el documento no establece una cifra única para el agua. Las directrices derivadas de este documento —por ejemplo, el estándar de alojamiento de la Corporación del Desafío del Milenio de EE. UU.— hacen referencia a un rango de 80 a 180 litros de agua potable por persona y día, según el clima, las condiciones meteorológicas y los estándares de alojamiento, para beber, cocinar, bañarse y lavar la ropa. Los prestamistas para el desarrollo hacen referencia al documento de la IFC/EBRD en sus requisitos ambientales y sociales, por lo que en los proyectos financiados suele ser la base con la que se audita el campamento.

Dos advertencias antes de utilizar ese rango en cualquier cálculo. Primero, se trata de una guía de demanda para condiciones de vida, no de un caudal de diseño para aguas residuales; un sistema séptico se dimensiona en función de los caudales máximos y la infiltración, no del promedio anual. Segundo, la dispersión dentro del rango es enorme: el extremo inferior describe un campamento de clima templado con servicios básicos de higiene personal y lavandería, mientras que el extremo superior describe un campamento de clima cálido con lavado diario de ropa de trabajo. Seleccionar un punto dentro del rango es tarea del ingeniero, justificada por los datos del propio emplazamiento.

Día y hora punta: cuando la mayoría de los campamentos se incendian.

Las cargas de aguas residuales en un campamento no son planas, del mismo modo carga eléctrica en el cambio de turno picos mientras que el promedio diario parece inofensivo. Tres ritmos se superponen:

• El pico del cambio de turno. Al finalizar un turno, gran parte del personal desea ducharse en un breve lapso de tiempo, y el turno entrante llega a los baños al mismo tiempo. La hora previa al cambio de turno puede tener mayor afluencia de personas que las seis horas siguientes juntas.
• El ciclo de lavado. Las máquinas funcionan por lotes, a menudo durante la noche o entre turnos. Cada lote descarga su volumen total de una sola vez, en lugar de hacerlo de forma uniforme a lo largo del día.
• La ventana de la cocina. Las tareas de lavado de platos y limpieza se concentran en torno a las horas de las comidas, y conllevan la acumulación de grasa.

Un tanque séptico funciona como amortiguador, por lo que parte de esta irregularidad se absorbe gracias a su diseño. Sin embargo, la capacidad de amortiguación es limitada y se consume primero durante el pico de demanda por cambio de turno. Por eso, añadir una lavandería o ampliar un comedor a un tercer servicio de comidas no supone un cambio menor: altera el perfil de demanda máxima de un sistema que se dimensionó en función del anterior. Cualquier modificación en las instalaciones o el servicio de comidas debe consultarse con quien dimensionó el sistema antes de enviarlo al proveedor del edificio.

Lo que el sistema debe manejar además del volumen

El volumen es solo un eje. Las aguas residuales del campamento contienen tres elementos que un cálculo puramente hidráulico no contempla:

• Grasa. Las aguas residuales de la cocina requieren separación de grasas antes de que lleguen al tanque, de lo contrario, el proceso de tratamiento se verá afectado prematuramente. Esto se soluciona con una trampa de grasas en el bloque de la cocina, dimensionada según el programa de equipos de la misma.
• Sólidos y pelusa. Las aguas residuales de la lavandería arrastran pelusa que, con el tiempo, obstruyen las tuberías de distribución. El filtrado en origen es económico; la excavación, no.
• Productos químicos de limpieza. Los baños se limpian diariamente con desinfectantes. En cantidades excesivas, estos alteran el proceso biológico dentro del tanque. La selección y dosificación del producto deben formar parte del procedimiento de limpieza del campamento, no considerarse un añadido posterior.

Ninguno de estos tres elementos modifica el diseño del edificio; lo que modifican es el pretratamiento entre los edificios y el tanque. Precisamente por eso, la lista de instalaciones y equipos de cada bloque es importante para quien diseña la zona de tratamiento.

Factores del sitio que modifican el diseño

Dos campamentos con edificios idénticos y el mismo número de personas pueden necesitar sistemas de eliminación de desechos completamente diferentes, porque el terreno lo determina. Las variables que un ingeniero local probará o verificará son:

• Permeabilidad del suelo. Un sistema de drenaje solo funciona donde el suelo puede absorber el efluente tratado. La prueba de percolación en el propio campamento es la medida decisiva, no un mapa del suelo.
• Aguas subterráneas y estación del año. Un nivel freático elevado durante la estación seca puede saturar el suelo en la estación lluviosa, y el sistema debe funcionar en las peores condiciones.
• Clima. En las regiones frías, el proceso se ralentiza y los tanques necesitan diferentes profundidades y aislamiento; en las regiones áridas, la evapotranspiración puede formar parte de la estrategia de eliminación de residuos.
• Permisos de descarga. La autoridad local decide si las aguas residuales tratadas pueden verterse al subsuelo, a un curso de agua o si deben transportarse en camiones cisterna, y esto modifica la economía de todo el campamento.

Por eso, el catálogo de un fabricante no puede responder a la pregunta "¿qué tamaño de sistema séptico necesita mi campamento?". Cualquier proveedor que indique el tamaño del tanque basándose únicamente en el número de personas, sin solicitar una prueba de percolación ni consultar la normativa local sobre vertidos, le está dando una cifra que se revisará en el lugar, justo cuando el cambio resulta más costoso.

Donde termina la zona edificada y comienza la zona civil.

Nuestra parte del alcance son los edificios y su red interna de agua. Las unidades modulares que enviamos para campamentos (bloques de dormitorios, bloques de ablución modularesy las unidades de cocina y lavandería descritas en nuestra guía para instalaciones de campamento sin alojamiento — Están construidas con un sistema de drenaje interno centralizado: cada aparato sanitario dentro de una unidad drena hacia puntos de conexión definidos en la misma. La red de suministro de agua y desagüe del campamento se conecta a esos puntos. El edificio garantiza la conexión; no garantiza el origen ni la eliminación de los residuos.

En la práctica, esta división funciona bien porque cada parte recibe lo que necesita de la otra. El ingeniero del campamento recibe un cronograma completo de accesorios y un plano de conexiones por bloque, y puede dimensionar el sistema de tratamiento a partir de datos reales. Recibimos las restricciones del sitio (ubicación del tanque, niveles de fondo, coordenadas de conexión) antes de que se finalicen los bloques, de modo que el lado de drenaje de cada unidad se construye de acuerdo con ellas. Los fallos que hemos visto en los campamentos nunca se produjeron dentro de las unidades; se dieron en las interfaces, donde nadie era responsable de la transferencia entre el plano del edificio y el diseño civil.

Si está planificando un campamento remoto y desea que el edificio esté preparado para el diseño de aguas residuales de su ingeniero, envíenos el número de personas, el patrón de turnos, el plan de comidas y la organización de la lavandería, y le devolveremos los horarios de accesorios y los planos de conexión para los bloques, desde uno solo. Unidades de campamento expandibles de 40 pies para diseños completos de varios bloques. Para la proporción (cuántos inodoros, duchas y lavabos deben contener los bloques), consulte la guía complementaria sobre proporciones de inodoros y duchas en campamentos de trabajadores por cada 100 trabajadores.

Preguntas frecuentes

¿Puedo dimensionar un sistema séptico basándome únicamente en los litros por persona por día?

No. La cifra per cápita es un dato de demanda, no un diseño. El sistema también debe absorber los picos de caudal durante los cambios de turno y los lotes de lavandería, gestionar la grasa y los sólidos, y cumplir con las normas de suelo y vertido del lugar. Considere las cifras per cápita como el punto de partida del cálculo del ingeniero, nunca como el resultado final.

¿La cifra de 80 a 180 litros por persona incluye la lavandería y la cocina?

Sí. Las directrices derivadas de la nota del IFC/EBRD establecen que el rango debe cubrir las necesidades de agua potable, cocina, baño y lavandería. La ubicación de su proyecto dentro de este rango depende del clima, la organización de la alimentación y la frecuencia de lavado, y el ingeniero responsable debe justificar el valor elegido en función del programa real de su campamento.

¿Quién suministra el tanque séptico y el campo de drenaje?

Normalmente, se trata de una empresa constructora local, que trabaja según un diseño de un ingeniero local con licencia y aprobado por la autoridad local. Algunos proyectos adquieren los tanques a nivel internacional, pero el diseño, el dimensionamiento y la aprobación de la descarga se mantienen a nivel local, ya que las normas sobre el suelo, las aguas subterráneas y las descargas son específicas de cada lugar.

¿Qué documentos proporcionan para el diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales?

Por bloque: el cronograma de instalaciones (tipos y cantidades), el diseño del drenaje interno y los puntos de conexión donde se integra la red del campamento. Con esta información, un ingeniero local puede calcular la demanda y el caudal máximo sin tener que adivinar qué hay dentro de los edificios.

Ya tenemos un tanque de un campamento anterior. ¿Podemos reutilizarlo?

A veces, y solo después de una revisión. El sistema existente se dimensionó para un programa de uso y un perfil de consumo diferentes. Antes de tomar una decisión, pida a su ingeniero que compare el diseño anterior con el inventario de demanda del nuevo campamento: el tanque podría ser reutilizable, mientras que el campo de drenaje no lo sea, o viceversa.