Alcantarillado y saneamiento

El saneamiento mantiene los excrementos humanos lejos del agua de beber, de los alimentos y de las manos, con una letrina donde las casas están dispersas o una red de alcantarillado donde se apiñan. La alcantarilla lleva las aguas residuales cuesta abajo hasta una depuradora, donde los sólidos se depositan y los microbios degradan la suciedad restante antes de que el agua vuelva al río.

Qué es

El saneamiento aleja los excrementos humanos del agua de beber, de los alimentos y de las manos. Donde las casas están dispersas, una letrina bien situada puede bastar. Donde se apiñan, suelen ser las alcantarillas las que llevan las aguas residuales por gravedad hasta una planta que las depura antes de devolverlas a un río.

La lámina sigue una descarga de cisterna en una ciudad de finales del siglo XIX: de la casa a la alcantarilla de ladrillo bajo la calle y de allí a la depuradora, donde los sólidos se asientan y un lecho de piedras sigue limpiando el agua.

Las heces llevan los gérmenes del cólera, la fiebre tifoidea y la disentería, que todavía matan a cientos de miles de personas cada año. Cómo John Snow relacionó el cólera con las aguas negras en el agua de Londres se cuenta en las láminas del agua potable y de la higiene y antisepsia.

Cómo funciona

La pendiente. Cada tubo se coloca con una caída constante. Si es demasiado suave, los sólidos se depositan hasta atascarlo. En Inglaterra, una acometida pequeña baja 1 en 40; un tubo de 100 mm puede bajar 1 en 80 si recibe un inodoro, cuyas descargas lo limpian, y lleva más de 1 litro por segundo en punta. En terreno llano la alcantarilla va cada vez más honda, hasta que una estación de bombeo eleva el caudal para que pueda volver a bajar.

El agua que queda en la curva deja pasar las aguas residuales y frena los gases de la alcantarilla.

Sifón y ventilación. Cada fregadero e inodoro desagua por un sifón, una curva que siempre guarda un tapón de agua. En Inglaterra, el sifón de un inodoro retiene al menos 50 mm de agua. La bajante sube abierta a través del tejado: deja entrar aire y saca los gases por encima de las ventanas. Sin ella, el agua que cae por la bajante podría vaciar los sifones por succión.

Alcantarillas. La acometida desemboca en la alcantarilla pública. Muchas grandes alcantarillas del siglo XIX se hicieron de ladrillo con sección ovoide, la punta hacia abajo: un caudal pequeño se mantiene hondo y rápido en el fondo estrecho y arrastra la arena, y la parte alta, más ancha, recibe el agua de las tormentas. Pozos de registro con peldaños de hierro permiten bajar a limpiarlas.

Unitario o separativo. Una red unitaria lleva aguas residuales y de lluvia por el mismo tubo. Es más barata, pero con lluvias fuertes se desborda en los ríos. Una red separativa manda las aguas residuales a la depuradora y la lluvia directamente al arroyo.

Depuración. Unas rejas retienen los trapos, la arena se deposita en un canal lento y luego el agua residual recorre los tanques de sedimentación, donde los sólidos se hunden como lodo. Después, las bacterias se alimentan de la suciedad fina y disuelta que queda. En un filtro percolador, el líquido se rocía sobre piedras cubiertas de microbios, que reciben aire por los huecos. En los lodos activados se insufla aire en un tanque de agua residual. En ambos casos, un último decantador retiene los flóculos de microbios; con lodos activados, parte de ellos vuelve al tanque aireado.

Cómo construirlo

Aquí solo se trata de una letrina familiar, construida con un albañil o un programa de saneamiento local que conozca el suelo y use un diseño de losa probado. Las alcantarillas, fosas sépticas y depuradoras las diseñan ingenieros y las autoriza la administración.

Elegir el sitio. Cuesta abajo de cualquier pozo, manantial o arroyo, a 30 m como mínimo. Las normas de cada país van de unos 15 a 50 m: conviene consultar la local y alejarse más en arena, grava o roca fisurada. El fondo de la fosa debe quedar al menos 2 m por encima del nivel freático más alto, en la estación de lluvias. Sobre roca o con el nivel freático alto, hay que pedir otro diseño al servicio de salud.

En una letrina VIP, la caseta oscura y el tubo con malla mantienen a raya moscas y olores.

Cavar y revestir. La fosa de una letrina de pozo mejorada con ventilación (VIP) suele medir de 1 a 1,5 m de ancho y al menos 3 m de hondo. Quien construye apuntala las paredes a medida que la fosa se hace más honda. Hay que revestir al menos el primer metro con ladrillo y mortero para que el borde no se hunda; en suelo suelto, toda la altura, con juntas abiertas en la parte baja.

Colocar la losa. Una losa de hormigón armado más ancha que la fosa se apoya en suelo firme, con un agujero para defecar y otro para el tubo. Se coloca un poco por encima del terreno y se inclina la tierra alrededor para que no entre la lluvia.

Poner la ventilación. Un tubo recto sube desde la fosa junto a la caseta: al menos 150 mm de diámetro interior si es liso, de 200 a 250 mm si es rugoso, y su extremo sobresale al menos 0,5 m del tejado y de los edificios cercanos. Se cubre con malla antimoscas inoxidable de aproximadamente 1,2 por 1,5 mm. El viento que pasa por arriba aspira el aire que entra por una abertura en la pared de la caseta, lo hace bajar por el agujero y lo saca por el tubo. La caseta debe quedar a oscuras y el agujero abierto: las moscas que nacen en la fosa van hacia la luz del tubo y mueren contra la malla.

O de descarga manual. Donde la gente se lava con agua, una taza con un pequeño cierre hidráulico, que se limpia vertiendo 2 o 3 litros a mano, frena moscas y olores.

Aguas grises. El agua de lavar puede ir a un pozo de absorción tapado, de 1,5 a 4 m de hondo, relleno de piedra gruesa y situado como la letrina. Antes hay que pasarla por una pequeña trampa de grasa que se desnata y limpia a menudo, o la grasa colmatará el pozo. No funciona en arcilla.

Seguridad. Las paredes de una fosa pueden derrumbarse, sobre quien cava o bajo la losa: no trabajar nunca en una fosa sin apuntalar, alejar a los niños y vallar o tapar el agujero hasta que esté puesta la losa. El aire de una fosa, una fosa séptica, una alcantarilla o un pozo de registro puede carecer de oxígeno o contener sulfuro de hidrógeno, que hace perder el conocimiento en una o dos respiraciones. No bajar ni asomarse nunca, y no entrar nunca a socorrer a alguien que se ha desplomado: llamar a emergencias. Vaciar una fosa llena es tarea de un equipo formado. Poner agua y jabón junto a cada letrina y lavarse las manos después de cada uso. Los gérmenes y los nitratos viajan por el suelo: nunca reducir las distancias a pozos y aguas subterráneas.

Historia y evolución

En Mohenjo-daro, los desagües de las casas daban a canales de ladrillo cubiertos a lo largo de las calles.

En las ciudades del Indo, Mohenjo-daro y Harappa, hacia 2500 a. C., el agua de los baños y las letrinas pasaba por tubos de barro cocido a canales cubiertos de ladrillo cocido bajo las calles, con aberturas para limpiarlos.

La Cloaca Máxima de Roma nació en el siglo VI a. C. como un canal abierto que drenaba el Foro hacia el Tíber, y se abovedó más tarde, probablemente en el siglo II a. C.; la fecha se discute.

En Londres, el «Gran Hedor» del Támesis en el verano de 1858 obligó a actuar. Entre 1859 y 1875, Joseph Bazalgette construyó colectores con 318 millones de ladrillos que llevaban las aguas residuales a vertidos aguas abajo de la ciudad. El naufragio del Princess Alice junto a esos vertidos en 1878, que causó entre 600 y 700 muertos según las estimaciones, empujó a Londres hacia la depuración.

La depuración llegó por etapas: Jean-Louis Mouras patentó en Francia una primera fosa séptica en 1881, Salford regaba filtros percoladores en 1893 y en 1914 Edward Ardern y William Lockett presentaron los lodos activados en Mánchester. A principios de los años ochenta, ingenieros de Zimbabue habían desarrollado la letrina VIP.