En la revista Water, buscamos constantemente proyectos que hayan superado desafíos de maneras que puedan beneficiar a otros. Centrándonos en la medición del caudal en una pequeña planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) en Cornualles, hablamos con los principales participantes del proyecto…
Las pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales suelen presentar importantes desafíos físicos para los ingenieros de instrumentación y control. Sin embargo, en una planta de Fowey, al suroeste de Inglaterra, se ha instalado un sistema de medición de caudal que cumple con la normativa, gracias a una colaboración entre una compañía de agua, un contratista, un proveedor de instrumentación y una empresa de inspección.
El monitor de caudal de la planta de tratamiento de aguas residuales de Fowey debía sustituirse como parte de un programa de mantenimiento integral, lo cual resultó complejo debido a las limitaciones de espacio de la planta. Por lo tanto, se consideraron soluciones más innovadoras como alternativa a la sustitución por una pieza idéntica.
Por lo tanto, los ingenieros de Tecker, contratista de MEICA para South West Water, analizaron las opciones disponibles. «El canal se encuentra entre dos acequias de aireación y no había espacio suficiente para extenderlo o desviarlo», explica Ben Finney, ingeniero de proyectos de Tecker.
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Las mediciones precisas del caudal de aguas residuales permiten a los gestores de las plantas de tratamiento operar de forma eficiente, optimizando el tratamiento, minimizando los costes y protegiendo el medio ambiente. Por ello, la Agencia de Medio Ambiente ha impuesto estrictos requisitos de rendimiento a los equipos y estructuras de monitorización del caudal en las plantas de tratamiento de aguas residuales de Inglaterra. La norma de rendimiento especifica los requisitos mínimos para la automonitorización del caudal.
La norma MCERTS se aplica a las instalaciones autorizadas conforme al Reglamento de Permisos Ambientales (RPA), que exige a los operadores de procesos monitorizar los flujos líquidos de aguas residuales domésticas o industriales, así como recopilar y documentar los resultados. MCERTS establece requisitos mínimos para la automonitorización del flujo, y los operadores han instalado contadores que cumplen con los requisitos de licencia de la Agencia de Medio Ambiente. La Licencia de Recursos Naturales de Gales también puede estipular que el sistema de monitorización del flujo ha sido certificado por MCERTS.
Los sistemas y estructuras de medición de caudal regulado suelen inspeccionarse anualmente, y el incumplimiento puede deberse a diversos factores, como el envejecimiento y la erosión de los canales, o la imposibilidad de alcanzar el nivel de precisión requerido debido a cambios en el caudal. Por ejemplo, el crecimiento demográfico local, junto con el aumento de la intensidad de las precipitaciones a causa del cambio climático, puede provocar inundaciones en las estructuras de control del caudal.
Monitorización del caudal de la planta de tratamiento de aguas residuales de Fowey
A petición de Tecker, los ingenieros visitaron las instalaciones y, en los últimos años, la popularidad de esta tecnología ha aumentado considerablemente. Esto se debe a que los caudalímetros se pueden instalar de forma rápida y sencilla en canales dañados o envejecidos sin necesidad de grandes obras.
Los caudalímetros interconectados se entregaron en el plazo de un mes desde el pedido y se instalaron en menos de una semana. En cambio, las obras de reparación o sustitución de fregaderos requieren más tiempo de organización y ejecución; son más caras; afectan al funcionamiento normal de la planta y no se puede garantizar el cumplimiento de la normativa MCERTS.
Un método de correlación ultrasónica único que permite medir continuamente velocidades individuales en diferentes niveles dentro de una sección de flujo. Esta técnica de medición de flujo regional proporciona un perfil de flujo tridimensional calculado en tiempo real para ofrecer lecturas de flujo repetibles y verificables.
El método de medición de velocidad se basa en el principio de reflexión ultrasónica. Las reflexiones en las aguas residuales, como partículas, minerales o burbujas de aire, se analizan mediante pulsos ultrasónicos con un ángulo específico. El eco resultante se guarda como una imagen o patrón de eco, y se realiza un segundo análisis unos milisegundos después. El patrón de eco resultante se guarda y, al correlacionar/comparar las señales guardadas, se puede identificar la posición de un reflector claramente visible. Dado que los reflectores se mueven con el agua, se pueden identificar en diferentes ubicaciones de la imagen.
Mediante el ángulo del haz, se puede calcular la velocidad de las partículas y, por lo tanto, la velocidad de las aguas residuales a partir del desplazamiento temporal del reflector. Esta tecnología proporciona lecturas de alta precisión sin necesidad de realizar mediciones de calibración adicionales.
Esta tecnología está diseñada para funcionar en tuberías, lo que permite un funcionamiento eficiente incluso en las aplicaciones más exigentes y contaminantes. En el cálculo del caudal se tienen en cuenta factores como la forma del desagüe, las características del flujo y la rugosidad de la pared.
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Fecha de publicación: 29 de noviembre de 2024