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El alcantarillado tropieza cada vez

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Academic year: 2022

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l alcantarillado tropieza cada vez más con los «malos hábitos» de la población, como tirar las toalli- tas húmedas por el inodoro. Que se obstruyan las bombas es algo habi- tual y resolver este problema conlleva tiempo y dinero. La buena noticia es que estas obstrucciones de las bombas se pueden evitar con la instalación de tritu- radoras de dos ejes, como lo demues- tran tres análisis de casos reales.

Los sistemas actuales que transpor- tan aguas residuales deben cumplir una amplia variedad de requisitos. Mu- chas plantas alcanzan un alto grado de fiabilidad gracias a la instalación de

equipos redundantes de bombeo. Por otro lado, los operarios precisan del equipamiento necesario para intervenir en caso de fuertes lluvias o actuar ante fluctuaciones meteorológicas extre- mas. Por último, el transporte de aguas residuales debe ser eficiente en cuanto a recursos y energía. Las bombas tra- bajan durante periodos de tiempo rela- tivamente prolongados, por lo que su eficiencia es de suma importancia.

Además de estos aspectos comple- jos, los operadores de una planta de- ben afrontar otros desafíos fundamen- tales. Los hábitos de la población en cuanto a los residuos están cambian-

do. Durante mucho tiempo, las toallitas húmedas se reservaban para el cuida- do infantil., pero hoy son un elemento más de la higiene diaria que tras su uso terminan en el inodoro. Los tampones, los protegeslips y las compresas tam- bién se tiran de forma incorrecta, inclu- so también algunos textiles como la ro- pa en particular, acaban en las redes de alcantarillado.

Cuando llegan al alcantarillado, los productos sanitarios y textiles se con- vierten en un problema para el equipo que trabaja allí. Debido a las fibras que contienen, las toallitas húmedas no se desintegran con tanta facilidad como el

La solución fácil y económica al

monstruo de las cloacas

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papel higiénico. En su lugar, forman nu- dos y, poco a poco, acaban obstruyendo bombas y tuberías. Incluso las bombas centrífugas se ven forzadas a trabajar más allá de los límites de sus capacida- des. En las estaciones de bombeo y en las plantas de tratamiento de aguas re- siduales, la eliminación de obstruccio- nes se ha convertido en parte de la rutina semanal, lo que se ha traducido en un aumento de los costes de mantenimiento para las empresas de alcantarillado y las municipalidades que gestionan redes de saneamiento y EDAR.

Como solución a los proble- mas de bombeo causados por las madejas de fibras se están instalando cada vez más tritura- dores de dos ejes antes del bombeo. Estos equipos prote- gen las bombas triturando los sólidos gruesos y evitando así problemas de operación Los avanzados equipos de hoy en día requieren poca potencia cuando están inactivos, y sus bajas velocidades proporcionan un par de giro alto para cortar los cuerpos extraños cuando sea necesario. Las herramientas de trituración altamente desarrolla- das permiten aplicar fuerzas ele- vadas, convirtiendo los triturado- res en herramientas potentes y eficaces. Al mismo tiempo, los componentes resistentes al des- gaste implican menos costes operativos.

Debido al poco espacio dispo- nible en las platas, los triturado- res de dos ejes están disponi- bles en varios modelos, todos ellos compactos, a fin de permitir su instalación incluso en espacios re- ducidos. Los diseños optimizados ad- miten caudales elevados y, al mismo tiempo, aseguran un bajo desembolso de capital. Además de la configuración estándar, similar a la instalación de

bombas en cámara seca existen mode- los compactos en línea para adecuar el espacio de manera eficiente así como diseños para pozos de bombeo y cana- les. También existen modelos de acero inoxidable para aguas residuales agre- sivas o motores sumergibles.

Esta amplia variedad es necesaria

para ofrecer soluciones a toda la gama de aplicaciones y escenarios de instala- ción que se encuentran en la práctica. El triturador de dos ejes debe cumplir con los requisitos específicos de la aplica- ción de tecnología de aguas residuales.

ROPA FRENTE A BOMBAS

Como en el caso de la organización Neinstedter Anstalten, fundación bené- fica privada situada en el distrito ale- mán de Harz, los servicios que ofrece proporcionan desde alojamiento y em- pleo en la comunidad hasta apoyo vital

o cuidado en el hogar.

Las aguas residuales de Neins- tedter Anstalten, en total cerca de 40 m3 por hora, fluyen hacia el sistema de alcantarillado público.

Debido a contaminantes de gran tamaño, como prendas de vestir, se producían constantes averías en la red pública de alcantarillado e incluso daños en las bombas.

Las etiquetas de estas prendas ayudaron a identificar su origen en Neinstedter Anstalten.

El organismo conjunto de Ost- harz para el tratamiento del agua y la eliminación de aguas residua- les, que gestiona el sistema de al- cantarillado público, obligó a Neinstedter Anstalten a eliminar o triturar los materiales gruesos. Por razones económicas, la fundación decidió instalar un triturador.

Cuando en 2009 buscaron el equi- po adecuado, eligieron el XRipper XRS186-130Q de Vogelsang.

«Desde entonces, no hemos recibido más quejas», declaró Frederec Preuss, ingeniero de planta de Neinstedter Anstalten.

Otros controles realizados por el organismo encargado de la eli- minación de aguas residuales no revelaron nuevos problemas y confirmaron que los sólidos se trituraban de manera óptima.

LAS TOALLITAS HÚMEDAS NO TIENEN LA MÁS MÍNIMA POSIBILIDAD

La asociación de autoridades locales de Wonnegau, en el suroeste de Ale-

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mania, comprende la ciudad de Ostho- fen y diez localidades de más peque- ñas. Parte de las aguas residuales de la zona se transportan a una planta de tratamiento de aguas residuales situa- da en Worms. Con una capacidad de tratamiento de 180.000 he, esta planta es lo suficientemente grande como pa- ra tratar las aguas residuales que pro- ceden del área de la asociación de au- toridades locales. Para bombear las aguas residuales a Worms, se constru- yó una estación de bombeo en Ostho- fen, en la década de 1980, que se ha ido ampliando desde entonces. A ella se conectan cerca de 8000 habitantes, así como tres residencias de ancianos, tres guarderías y una zona industrial.

Las bombas de fosa seca se utilizan para bombear las aguas residuales has- ta la altura de la calle. A continuación,

fluyen por gravedad hasta la planta de tratamiento de aguas residuales de Worms. Para ello, la estación de bom- beo está equipada con tres bombas centrífugas para aguas residuales y cuatro bombas más para aguas residua- les y pluviales. Debido a las condiciones locales especiales, es preciso guardar una gran capacidad de bombeo como reserva en caso de lluvia. Un edificio contiguo aloja otras cuatro bombas de aguas pluviales de gran tamaño, así en épocas de fuertes lluvias, estas bombas transportan el agua acumulada que lue- go fluye por una acequia hasta un área de contención de aguas pluviales.

La bomba centrífuga de menor tama- ño trata la mayor parte de las aguas re- siduales con una capacidad de bom- beo de 30 l/s (aproximadamente 108 m3/h). La bomba funciona con un mo-

tor de 5,5 kW durante un promedio de unas 20 horas al día, con breves inte- rrupciones, dependiendo de la cantidad de agua que reciba.

ACUMULACIONES HÚMEDAS, BOMBAS OBSTRUIDAS

Los productos sanitarios, especial- mente las toallitas húmedas, dificultan constantemente el funcionamiento de la bomba principal, la cual debía abrirse una o dos veces por semana para elimi- nar la obstrucción. El mantenimiento requería que dos empleados extrajeran cerca de 50 l de material atascado en la bomba y en las tuberías, para lo que necesitaban dos horas, contando la preparación y el trabajo auxiliar.

Para eliminar a largo plazo los proble- mas de la bomba y el atasco causado por las toallitas y otros materiales grue- sos, la asociación local instaló un tritura- dor de dos ejes. El equipo tenía que cumplir tres requisitos: el propio perso- nal de la asociación debía poder realizar los trabajos de mantenimiento y sustituir las piezas necesarias. Como algunos proveedores exigen que la máquina sea devuelta para la sustitución de piezas, no todos ellos podían cumplir este requi- sito. El control independiente era una necesidad esencial para limitar las ac- tuaciones en el control existente y evitar que se modificaran sus armarios de dis- tribución. Además, los espacios reduci- dos de la estación de bombeo implica- ban que las dimensiones y el diseño del equipo debían coincidir con las condi- ciones de la instalación, a fin de facilitar un servicio y un mantenimiento directos en el espacio disponible.

UN AJUSTE EXACTO PARA ESPACIOS REDUCIDOS

Los empleados de la estación de bombeo pueden realizar trabajos de mantenimiento o de reparación en el XRipper XRP de Vogelsang, instalado a

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finales de 2015, sin necesidad de tras- ladarlo y sin precisar para ello apenas herramientas o formación. Para ello, la unidad de accionamiento puede sacar- se de la carcasa con un pequeño polis- pasto de cadena, junto con los ejes y las cuchillas. De este modo, el trabajo de mantenimiento puede realizarse en un lugar más espacioso. Partes del XRipper, como las cuchillas, sellos me- cánicos y las juntas son de fácil acceso y, por lo tanto, rápidos de reemplazar.

Como el motor va montado sobre el equipo, su tamaño es pequeño, lo que le hace adecuado para su instalación en espacios muy reducidos, como la estación de bombeo de Osthofen. El triturador pudo integrarse fácilmente en las tuberías existentes como una insta- lación en línea, requiriendo un trabajo estructural mínimo.

El triturador de dos ejes XRipper se controla desde un armario de control.

Tanto el arranque como la parada de la bomba tienen un efecto directo sobre el triturador. En caso de averías, ambos equipos se detienen automáticamente.

En línea con los requisitos de la asocia- ción de autoridades locales, el equipo de control existente apenas requería pequeñas modificaciones.

ADIÓS A LAS OBSTRUCCIONES

El triturador utilizado trata el material de gran volumen de las aguas residuales, como toallitas húmedas o productos sani- tarios, y los reduce a un tamaño maneja- ble. De este modo, los equipos de bom- beo trabajan con una carga menor de sólidos de gran tamaño y se evitan fallos provocados por obstrucciones e interrup- ciones del servicio. Las bajas velocidades y el alto par de giro del equipo ayudan a evitar obstrucciones, bloqueos y daños en la bomba, con un bajo consumo.

UNA INVERSIÓN RENTABLE

«Desde su puesta en marcha a princi-

pios de enero de 2016, la bomba y el XRipper trabajan sin problemas. Ya no hay obstrucciones», afirma el supervisor de la planta Heiko Schuch. Desde que se instaló el triturador, se ha asegurado el buen funcionamiento sin interrupcio- nes de la bomba principal de aguas resi- duales. Además, esta actuación ha sido rentable para la asociación de autorida- des locales. La electricidad adicional que requiere el XRipper se compensa con el menor consumo de la bomba centrífuga. Y gracias al funcionamiento sin problemas de la bomba, la asocia- ción ahorra más de 200 horas de traba- jo de mantenimiento al año.

Una combinación fatal: productos sa- nitarios y paños de limpieza La planta de tratamiento de aguas residuales de Dülmen, propiedad del organismo res- ponsable de aguas de Lippeverband,

Alemania, está diseñada para 55 000 he. El supervisor de planta Helmut Wis- sing está abierto a nuevas ideas y a la constante optimización de los procesos de la planta. La localidad de Merfeld es- tá conectada con una estación de bom- beo. Hasta mediados de la década de 1990, una pequeña planta de tratamien- to de aguas residuales trataba local- mente las aguas residuales del munici- pio. Después de desmantelar la planta, se instaló una estación de bombeo. Su diseño es redundante y está equipada con tres bombas sumergibles, dos de las cuales alcanzan hasta los 15 l/s.

Además, se colocó una bomba de 35 l/s de capacidad. Para las operaciones nor- males de bombeo, basta con una de las bombas más pequeñas; pero en épocas de fuertes lluvias, la bomba de mayor ta- maño ofrece la capacidad requerida.

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Las bombas tienen el tamaño ade- cuado para impulsar las aguas residua- les domésticas desde la zona residen- cial hasta la planta de tratamiento situada a 8 km de Dülmen. No hay ope- raciones comerciales o industriales co- nectadas a la red. La estación de bom- beo podría realizar su trabajo sin dificultad si no fuera por los textiles y productos sanitarios de las aguas resi- duales que, una y otra vez, bloqueaban el funcionamiento de las bombas.

Una pequeña área con residencias vacacionales representaba otra fuente de problemas. Las aguas residuales se recogían allí antes de propulsarse neu-

máticamente a la estación de bombeo situada a 10 km de Merfeld. Como estas casas solían ocuparse solo los fines de semana, los desechos y los objetos de gran tamaño se acumulaban y amonto- naban en la fosa antes de transportarse por aire comprimido a Merfeld en densas acumulaciones.

Además de las toallitas húmedas, los paños de limpieza eran a menudo los responsables de obstruir la estación de bombeo. Toallas, ropa interior y medias de nailon también causaban problemas en las bombas. Al menos una vez por se- mana, dos empleados debían salir para reparar las averías. Esto les llevaba un promedio de hora y media, tiempo que podrían haber dedicado a otra actividad.

Las soluciones probadas con bom- bas trituradoras no resultaban adecua- das a largo plazo. Transcurrido cierto tiempo, las piedras y la gravilla de las aguas residuales afectaban a su fun- cionamiento. Las rejillas se descarta- ron como opción para eliminar los de- sechos y materiales gruesos debido a la gran inversión necesaria y a la difi- cultad y el coste de la operación.

En una reunión con Vogelsang, una opción alternativa llamó la atención del supervisor de planta Wissing: el tritura- dor de aguas residuales XRipper XRC- SIK. Gracias a los rotores monolíticos Ripper, incluso las fibras más gruesas pueden triturarse sin problemas. El tri- turador se adapta a los límites de espa- cio de la instalación y puede montase de manera sencilla y con poco esfuerzo frente a la entrada de la fosa abierta de la bomba. A fin de comprobar con preci- sión la fiabilidad del triturador, se acor- dó una fase de prueba de seis meses.

Desde entonces, las bombas y el XRipper funcionan sin problemas, y los empleados ya no deben recuperar y des- hacerse de textiles y productos sanita- rios. La prueba demostró la fiabilidad del triturador. «No ha habido un solo caso de obstrucción desde que se instaló el tritu- rador», observó el supervisor de la planta

Wissing. Para los trabajos de manteni- miento, un sistema de raíles permite co- locar el XRipper frente a la acometida con una grúa, antes de sacarlo. Aunque hasta ahora, no ha sido preciso realizar ningún trabajo de mantenimiento.

La adquisición del triturador también ha dado sus frutos para el organismo responsable de aguas de Lippever- band en términos financieros. La inver- sión se ha compensado con el ahorro semanal de mantenimiento. Teniendo en cuenta los costes de energía y otros posibles gastos operativos, incluidas las piezas de desgaste, la inversión se amortizará en pocos años.

En resumen, los cambios en los há- bitos de eliminación están creando nuevos desafíos para la tecnología de aguas residuales. Para afrontarlos, mu- chos municipios y autoridades están desplegando su personal con mayor in- tensidad. Pero las intervenciones de mantenimiento inusualmente frecuen- tes también suponen importantes au- mentos de costes. Los fabricantes de tecnología de aguas residuales han de- sarrollado soluciones en forma de tritu- radores de dos ejes que proporcionan una forma económica de evitar estos problemas. El diseño de estos apara- tos es tal que se pueden adaptar a las instalaciones existentes con relativa fa- cilidad. Cuando se trabaja en estrecha colaboración con los fabricantes, los operarios encuentran una forma efi- ciente y personalizada para evitar fa- llos en las bombas a largo plazo.

Jaume Tarragó VOGELSANG

www.vogelsang.es

Referencias

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