En la revista Water, buscamos constantemente proyectos que hayan superado desafíos de forma que puedan beneficiar a otros. Centrándonos en la medición de 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, una planta de Fowey, en el suroeste de Inglaterra, ha instalado un sistema de medición de caudal que cumple con las normativas, gracias a una colaboración entre una compañía de agua, un contratista, un proveedor de instrumentación y una empresa de inspección.
El monitor de flujo de la planta de tratamiento de aguas residuales de Fowey debía reemplazarse como parte de un programa de mantenimiento de capital, lo cual supuso un reto debido a las limitaciones del sitio. Por lo tanto, se consideraron soluciones más innovadoras como alternativa a un reemplazo equivalente.
Por lo tanto, los ingenieros de Tecker, contratista de MEICA para South West Water, analizaron las opciones disponibles. «El canal se encuentra entre dos zanjas de aireación y no había suficiente espacio para extenderlo o desviarlo», explica Ben Finney, ingeniero de proyectos de Tecker.
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La medición precisa del caudal de aguas residuales permite a los administradores de plantas de tratamiento operar eficientemente, optimizando el tratamiento, minimizando 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 de las plantas de tratamiento de aguas residuales en Inglaterra. La norma de rendimiento especifica los requisitos mínimos para la automonitorización del caudal.
La norma MCERTS se aplica a los sitios con licencia según el Reglamento de Permisos Ambientales (REP), que exige a los operadores de procesos monitorear los flujos líquidos de aguas residuales o comerciales y recopilar y documentar los resultados. MCERTS establece requisitos mínimos para el autocontrol del flujo, y los operadores han instalado medidores 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 monitoreo de 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 falta de precisión requerida debido a cambios en el caudal. Por ejemplo, el crecimiento de la población local, sumado al aumento de la intensidad de las precipitaciones debido al cambio climático, puede provocar inundaciones en las estructuras de caudal.
Monitoreo del caudal de la planta de tratamiento de aguas residuales de Fowey
A petición de Tecker, los ingenieros visitaron el sitio y, en los últimos años, la popularidad de la tecnología ha aumentado considerablemente. Esto se debe, en gran medida, a que los caudalímetros se pueden instalar rápida y fácilmente en canales dañados o antiguos sin necesidad de grandes obras.
Los caudalímetros interconectados se entregaron en menos de un mes tras el pedido y se instalaron en menos de una semana. Por el contrario, la reparación o sustitución de los fregaderos requerirá más tiempo de organización e implementación; su coste será mayor; el funcionamiento normal de la planta se verá afectado y no se puede garantizar el cumplimiento de la normativa MCERTS.
Un método único de correlación ultrasónica que permite medir continuamente velocidades individuales a diferentes niveles dentro de una sección de flujo. Esta técnica de medición de flujo regional proporciona un perfil de flujo 3D calculado en tiempo real para proporcionar lecturas de flujo repetibles y verificables.
El método de medición de velocidad se basa en el principio de reflexión ultrasónica. Los reflejos en aguas residuales, como partículas, minerales o burbujas de aire, se escanean mediante pulsos ultrasónicos con un ángulo específico. El eco resultante se guarda como imagen o patrón de eco, y se realiza un segundo escaneo unos milisegundos después. El patrón de eco resultante se guarda y, mediante la correlación/comparación de las señales guardadas, se puede determinar la posición de un reflector claramente identificable. Dado que los reflectores se mueven con el agua, pueden identificarse en diferentes puntos 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 produce lecturas de alta precisión sin necesidad de realizar mediciones de calibración adicionales.
La tecnología está diseñada para operar en tuberías, lo que permite un funcionamiento eficiente en las aplicaciones más exigentes y contaminantes. En el cálculo del caudal se consideran factores de influencia como la forma del sumidero, las características del flujo y la rugosidad de la pared.
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Hora de publicación: 29 de noviembre de 2024