Revista. Estación de Bombeo de Aguas Negras.

ESTACIÓN DE BOMBEO

ESTACIÓN DE BOMBEO DE AGUAS NEGRAS

DESCUBRELOS COMPONENTESDE UNAESTACIÓNDE BOMBEO!

DISPOSITVOS Y ACCESORIOS

Las bombas y motores se encargan de impulsar las aguas residuales hasta el punto de descarga, ya sea una planta de tratamiento o un sistema de reutilización.

Las estaciones de bombeo de aguas negras son necesarias para elevar y transportar las aguas residuales, además estas evitan que las aguas residuales se estanquen o desborden, lo cual podría causar grandes problemas sanitarios y ambientales.

Existen diferentes equipos de bombeos y elementos que lo componen y todos estos deben elegirse según el caudal, el diseño, la presión, las aguas residuales, entre otros. Existen cuatro tipos de aguas residuales y para cada una de estas se puede encontrar una bomba adecuada.

Para la construcción de estaciones de bombeo se deben tomar en cuenta ciertas normas o especificaciones para de esta forma, asegurar el buen funcionamiento de la estación y todos los elementos que la componen.

SELECCIÓN Y TIPOS DE Equipos de Bombeo

la seleccióndeequiposde bombeo de aguas negras depende de diversos factores, como el caudal, la presión, el origen de las aguas residuales, el diseño, el consumo deenergíayelmantenimiento.

La función de un sistema de descarga es conducir las aguas residuales de manera que no representen riesgos para la salud o molestias para ningún individuo, por esta razón, es importante seleccionar la bomba adecuada para un sistema de descarga y para esto es necesario conocer qué tipo de aguas residuales va a bombear, ya que no todas las bombas de aguas residuales son aptas para los cuatrotiposdeaguasresidualesque existen (aguas de drenaje, aguas pluviales,efluentesyaguasnegras) por ejemplo, las bombas de

efluentes no permiten bombear aguas negras, mientras que las bombas de aguas negras pueden bombear todo tipo de aguas residuales.

Uno de los factores determinantes para la selección del equipo de bombeo es el tamaño del paso de sólidos de la bomba. Cuantos más sólidos contengan las aguas residuales, mayor deberá ser el paso libre, igualmente, cuanto mayor sea el caudal necesario, mayor deberá ser también el paso libre.

Las aguas de drenaje son aguas residuales que no contienen heces, ni orina, ni restos de objetos de tamaño grande que puedan provocar obstrucciones. Una bomba sumergible de drenaje puede ser la adecuada en estos casos.

Las aguas pluviales, a diferencia de las aguas de drenaje, estas pueden contener impurezas como gravilla y arena, por lo tanto se debe seleccionar una bomba que tenga mayor capacidad y paso de sólidos.

Las efluentes son aquellas aguas residuales cuyas propiedades han sido alteradas debido al uso domésticoeindustrial.Estasaguas contienen impurezas de pequeño tamaño,porloqueunabombaque cuente con un paso libre de aproximadamente 35 mm puede funcionarcorrectamente.

Las aguas negras son aguas residuales que contienen heces, orinay restosde objetos de mayor tamaño, pueden proceder de viviendas particulares, edificios comerciales, entre otros. En este caso, las bombas que cuenten con unpasolibredeentre50y65mm sonideales.

Selección y Tipos

Bombas de desplazamiento positivo

En ellas se cede energía de presión al fluido mediante volúmenes confinados.

Bombas de diafragma

Estas bombas utilizan aire para desplazar el agua en una dirección específica. En este tipo de bombas el agua fluye cuando el diafragma está abierto y se detiene cuando el diafragma está cerrado.

Bombas de engranajes

Son un tipo de bombas que se encargan de desplazar las aguas residuales girando los engranajes ubicados dentro de la misma, acción que genera una succión que moviliza las aguas residuales de un lado al otro.

Bombas Centrífugas

Emplean fuerza centrífuga para generar velocidad, lo que a su vez, desplaza el fluido. Se componen principalmente de impulsores de hilaza rápida. Cuentan con una pequeña válvula de admisión y salida

Bombas Sumergibles

Las bombas sumergibles se colocan directamente en las aguas residuales. Ofrecen potencia de bombeo adicional para eliminar fluidos de un área específica.

Selección y DispositivosTipos y Accesorios DISPOSITVOS Y ACCESORIOS

Cámara de Aspiración

Es en donde se almacena el agua residual para su posterior impulsión. Su diseño debe ser el adecuado ya que de esto depende el funcionamiento de las bombas.

Algunos de los problemas que pueden presentarse como consecuencia de un diseño incorrecto de la cámara de aspiración son la pérdida de rendimiento de las bombas, acumulación de sedimentos en el fondo de la cámara, entre otros.

Cámara Seca

La cámara seca aloja las bombas, tuberías de aspiración e impulsión, válvulas y todos los dispositivos que se requieren para lograr la impulsión de las aguas residuales.

El sistema de bombeo se encuentra constituido por las bombas y sus respectivos accionamientos mediante motores.

Tuberías de aspiración e impulsión

Los diámetros de las tuberías de aspiración e impulsión deben ser superiores a los de sus respectivas bridas. La velocidad en la tubería de aspiración debe tomar valores aproximados entre 1,1 y 1,8 m/s.

En la tubería de impulsión, las velocidades del fluido son superiores a las de aspiración y deben situarse entre 1,8 y 3,5 m/s.

Sistema de bombeo

EQUIPOS: BOMBAS Y MOTORES

Las bombas y motores se encargan de impulsar las aguas residuales hasta el punto de descarga. Estos equipos deben ser capaces de manejar fluidos con sólidos, fibras, grasas y otras impurezas.

Las bombas de aguas negras están compuestas principalmente por una carcasa, la cual está diseñada para contener el líquido y evitar que se escape; un motor y una serie de engranajes. El motor se conecta al engranaje, el cual hace girar el eje de la bomba, los engranajes impulsan el líquido a través de la carcasa y a través de la tubería de descarga. La mayoría de las bombas también cuentan con una válvula de descarga, un controlador de nivel, el cual mide el nivel de líquido dentro de la bomba y controla el encendido y apagado de la misma para así evitar sobrecalentamiento

para así evitar sobrecalentamiento; una válvula de control de presión y un interruptor de presión. Motores

Los motores pueden clasificarse en: motores eléctricos y motores diesel. Los motores diesel usan combustible fósil para generar energía mecánica, estos se caracterizan por tener mayor potencia, sin embargo, también tienen mayor mantenimiento y mayor contaminación. Por otro lado, los motores eléctricos tienen menos consumo, menos contaminación y menos mantenimiento y es de gran eficiencia, como desventaja se puede mencionar que tiene menos potencia en comparación del motor diesel y necesita recargarse con frecuencia.

POZO RECOLECTOR

POZO HÚMEDO

Pozo Recolector

Es un conducto subterráneo que recolecta todas las aguas residuales provenientes de la red de alcantarillado y las conduce hasta un colector emisario, el cual las transporta hasta una estación depuradora de aguas residuales para su tratamiento.

Existen diversos tipos de pozos recolectores y se pueden clasificar según la procedencia del vertido como:

Unitarios .

Separativos

Seudoseparativos

Pozo Húmedo

Es una cámara utilizada para almacenar las aguas residuales y está equipado con instrumentación eléctrica para detectar el nivel de agua residual.

La capacidad de un pozo húmedo depende de su forma, dimensiones y nivel de agua. Para calcularla, se debe hallar el volumen del pozo y convertirlo en litros. Por ejemplo, si el pozo tiene forma cilíndrica, su volumen es igual al área de la base por la altura. El área de la base es igual a π por el radio al cuadrado. La altura es la diferencia entre el nivel máximo y mínimo de agua en el pozo. Entonces, el volumen del pozo en metros cúbicos es: V=πr2h. Para convertir el volumen en litros, se debe multiplicar por 1000 así, la capacidad del pozo en litros es: C=1000V=1000

DISEÑO Diseño

En el diseño de estaciones de bombeo de aguas residuales es necesario tomar en cuenta varios aspectos técnicos, económicos y ambientales, tales como, la fuente y el destino de las aguas residuales, la capacidad y el régimen de operación de la estación, la selección y el dimensionamiento de los equipos y componentes, la ubicación de la estación y los criterios y normas de diseño. Entre las consideraciones básicas de diseño se encuentran: Gastos de bombeo: La estación de bombeo deberá trabajar con un gasto máximo igual al del día de máximo consumo y se deberán considerar capacidades de bombas para los gastos mínimos.

Se debe obtener y analizar la información relacionada con la Carga Dinámica Total, como alturas de succión y descarga y alturas totales, estáticas y dinámicas, que se tendrán bajo las diferentes condiciones de bombeo.

Requisitos de potencia

Son el producto de los gastos y altura de bombeo, considerando la eficiencia de los equipos.

Localización

Al momento de ubicar esta estructura se debe tener en cuenta la topografía, los accesos y comunicaciones, la mecánica de suelos, la alimentación eléctrica y el terreno disponible.

Tipo de energía

Si se elige usar energía eléctrica para el bombeo, se deben conocer diversos aspectos como las fases, el voltaje, el ciclaje, entre otros.

LINEAS DE BOMBEO DE AGUAS NEGRAS

Son los sistemas de tuberías y accesorios que se utilizan para transportar las aguas residuales desde la fuente hasta reservorios, plantas de tratamiento o la red de distribución.

Las líneas de bombeo se clasifican en líneas de succión y líneas de impulsión. Las líneas de succión son las que conectan la fuente de agua residual con la bomba. Por otro lado, la línea de impulsión es el tramo que conduce el agua desde la estación de bombeo hasta el reservorio. Las líneas de bombeo deben estar equipadas con válvulas y accesorios que permitan regular y controlar el flujo y la presión del agua residual, así como facilitar el mantenimiento y la operación del sistema. Algunos de estos elementos son:

Válvula de pie

Son las que evitan que la tubería succione partículas sólidas.

Válvulas de retención

Se encargan de cerrar completamente el paso del fluido en circulación, al mismo tiempo que permiten el fluido libre en el lado contrario. Su principal función es impedir que la bomba trabaje en vacío.

Válvulas Reguladoras

Son las que se instalan en la línea de impulsión para ajustar el caudal y la presión del agua residual según las necesidades del sistema.

PÉRDIDAS Y FUNCIONAMIENTO

Las pérdidas en estaciones de bombeo de aguas negras son las disminuciones de energía o caudal que se producen en el sistema de bombeo debido a diversos factores, como la fricción del agua residual con las paredes de las tuberías, que genera una pérdida de carga o presión en el flujo, la variación de altura, dirección o diámetro de las tuberías, la presencia de ciertas impurezas que puedan obstruir parcial o totalmente las tuberías, reduciendo su eficiencia, el mal funcionamiento de las bombas, las válvulas y los controles o los equipos eléctricos, que puede provocar una pérdida de potencia o rendimiento en el sistema.

Las pérdidas en estaciones de bombeo de aguas negras pueden afectar negativamente al servicio y al costo del sistema.

Para evitar pérdidas en una bomba de aguas negras, es importante realizar un mantenimiento preventivo adecuado, algunas medidas que se pueden tomar incluyen limpiar con regularidad los filtros, revisar el lubricado o comprobar las conexiones.

Funcionamiento de las estaciones de bombeo de aguas negras: Cuando un pozo llega a un nivel mínimo de aguas residuales, la bomba se acciona y empieza a elevar las aguas residuales a través de unas tuberías que las transportan hasta una altura superior de tratamiento de aguas residuales, conocida como pozo húmedo, equipado con sensores (analógicos o digitales) para valorar la cantidad de agua residual almacenada en el pozo y ponerse en marcha una vez superado el límite mínimo.

Normas

NORMAS DE CONSTRUCCIÓN

Diseño

El proyecto deberá indicar datos básicos de diseño como el caudal de bombeo, la altura dinámica total y el tipo de energía.

Estudios Complementarios

Deberá contarse con los estudios geotécnicos correspondientes, así como el levantamiento topográfico y el plano de ubicación respectivo.

Ubicación

Las estaciones de bombeo deberán estar ubicadas en terreno de libre disponibilidad.

Vulnerabilidad

Las estaciones de bombeo no deben ubicarse en terrenos sujetos a inundación, deslizamientos u otros riesgos.

Mantenimiento

Todas las estaciones de bombeo deben estar señalizadas y contar con extintores, además deben contar con iluminación y espacio suficiente para que de esta forma, las labores de operación y mantenimiento se realicen fácilmente.

MANTENIMIENTO DE REDES CLOACALES

Luego de largo tiempo de servicio, diferentes factores pueden provocar daños o fisuras en las tuberías, por esta razón, es fundamental implementar el mantenimiento adecuado, que contrarreste el deterioro producido por el uso en el tiempo. La elaboración de planes de mantenimiento debe incluir actividades y operaciones como inspección y reparaciones puntuales de averías, sin embargo, cuando existan casos en lo que la red presenta inconvenientes mayores, habrá que realizar una rehabilitación o una renovación.

Mantenimiento preventivo

Consiste en las actividades de inspección y seguimiento de los elementos de las redes.

Mantenimiento correctivo

Consiste en actividades de reparación efectuadas después de un fallo en el sistema.

Rehabilitación

Mediante la rehabilitación se pretende extender la vida útil de una tubería restaurando la capacidad hidráulica de esta, la cual se ha visto afectada por problemas como la corrosión interior, disminución de diámetro, aumento de la rugosidad, filtraciones, entre otros.

Renovación

En los casos en los que la red sea muy antigua o esté seriamente dañada, se recomienda efectuar la renovación de esta, para de esta forma evitar fallos y los costes derivados de una reparación.

Palabras

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POZO RECOLECTOR

Se clasifican en: unitarios, separativos, Seudoseparativos, doblemente separativo, dual y mixto