Guía completa: Construcción de depuradoras - Etapas clave y equipos

Gracias a los avances en infraestructuras tecnológicas, las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) mitigan hoy en día las amenazas a la seguridad humana y la contaminación ambiental. Las aguas residuales municipales, industriales y domésticas se tratan y depuran antes de verterlas a las masas de agua. La necesidad de EDAR es cada vez mayor en todos los pBLaces. La construcción de nuevas instalaciones de EDAR fiables incluye las fases del proyecto: planificación, que se subdivide en las disciplinas de diseño, construcción, selección de equipos, supervisión, regulación, cumplimiento interdisciplinar, adhesión a la ley y obtención de permisos. En este artículo se describen los pasos específicos del procedimiento relacionado con la construcción de instalaciones de tratamiento.

Planificación y diseño esenciales para la construcción de EDAR

Todo proyecto de éxito empieza por una buena planificación y diseño. Esto es especialmente cierto en el caso de los proyectos de construcción de EDAR; la planificación sirve de base firme para los pasos posteriores.

1. Estudio de viabilidad y selección del emplazamiento: Es fundamental comprobar los requisitos del proyecto, el alcance, el tipo de terreno, la zona de servicios, la calidad del agua y la cantidad de aguas residuales entrantes, junto con las proyecciones futuras. También hay que tener en cuenta la forma del terreno, la geología, la facilidad de transporte y suministro eléctrico, la distancia a las viviendas y la proximidad a zonas pobladas.
2. Diseño del flujo de procesos: Esta es la parte más crítica del diseño de una EDAR, ya que determina todas las actividades de construcción posteriores. Debe elegirse una combinación específica de técnicas en función de la calidad del agua entrante, la calidad requerida del efluente tratado y los fondos disponibles. A modo de ejemplo, existe un tratamiento físico primario; un tratamiento biológico secundario que podría ser un proceso de fangos activados, SBR o MBR; y un tratamiento terciario avanzado del agua que incluye filtración, desinfección y eliminación de fósforo y nitrógeno. Los procesos seleccionados dictarán directamente el tipo, tamaño, equipamiento y disposición de las tuberías de las estructuras.
3. Disposición general y diseño de la estructura: Basándose en el flujo del proceso, diseñe la disposición general de la planta. Secuenciar cada unidad de tratamiento (tamices, desarenadores, clarificadores primarios, tanques biológicos, clarificadores finales, salas de soplado). Tenga en cuenta la fluidez del flujo, las diferencias de elevación, la reducción de la longitud de las tuberías y la previsión de ampliaciones. Además, complete el diseño estructural de cada edificio.
4. Selección de equipos y diseño de tuberías: Enumere todos los equipos críticos basándose en el proceso y el diseño estructural. Además, proporcione un diseño completo de las tuberías mecánicas, la instrumentación, los sistemas eléctricos y los sistemas de control. Al seleccionar el equipo, tenga en cuenta la eficiencia mínima, el consumo de energía, la fiabilidad, las mejores prácticas para facilitar el mantenimiento y el coste global.

Diseñar es como elaborar el "plano" de un edificio. Su exactitud, así como la calidad de la construcción, dependen de la precisión de los detalles, que a su vez influyen en el éxito global del proyecto.

Tecnologías y procesos clave en el tratamiento de aguas residuales

El núcleo de una EDAR es su proceso de tratamiento. Es el "motor" que limpia el agua. Las principales tecnologías y procesos de tratamiento son:

• Tratamiento físico: Elimina los sólidos y elementos flotantes de gran tamaño mediante cribas, desarenadores y clarificadores primarios.
• Tratamiento biológico: Como su nombre indica, este método emplea organismos microscópicos para descomponer los materiales orgánicos de desecho, que les sirven de nutrientes. Suele denominarse tratamiento secundario. Ejemplos de tratamiento biológico son:
  • Proceso de fangos activados: La técnica biológica más utilizada hoy en día consiste en bombear aire en un tanque con microorganismos y residuos orgánicos.
  • SBR (reactor discontinuo de secuenciación): Método más preferido ya que lleva a cabo un ciclo de reacción secuencial, sedimentación y drenaje que ocupa menos espacio en comparación con los métodos tradicionales.
  • MBR (biorreactor de membrana): Establece una unión entre los procesos biológicos y los ultrafiltros de membrana para separar el agua pura de la mezcla. Aunque ocupa poco espacio, los costes de funcionamiento son relativamente más elevados que los de los sistemas en suspensión.
• Tratamiento químico: Utiliza una reacción específica para eliminar un contaminante concreto; por ejemplo, el fósforo se elimina mediante sedimentación química y oxidación química. Esto requiere equipos de dosificación y tanques de reacción para los productos químicos.
• Tratamiento avanzado: Se utiliza para elevar la calidad del agua y recurre a la filtración (filtros de arena y de membrana) y a la desinfección (UV, ozono, cloro). El tratamiento avanzado requiere filtros y aparatos de desinfección especializados.
• Tratamiento de lodos:Se refiere al espesamiento, digestión y deshidratación de los lodos que se producen. Este proceso reduce y estabiliza el material, para lo que se utilizan espesadores, digestores y salas y equipos de deshidratación.

Los procesos elegidos para el tratamiento de las aguas residuales entrantes dependen del carácter de los lodos entrantes, así como de la calidad final deseada del efluente. Las diferentes opciones de procesos alteran significativamente no sólo la cantidad de trabajo estructural y accesorios que hay que realizar, sino también la disposición de las tuberías y los sistemas de control para la hidráulica del sistema. Por lo tanto, repercuten directamente en la complejidad de los costes de construcción.

Equipos críticos para un funcionamiento eficiente de las EDAR

Una EDAR necesita varios equipos clave para funcionar bien. Son como los órganos que mantienen en funcionamiento un cuerpo. Elegir e instalar bien los equipos repercute directamente en la eficacia del tratamiento y la estabilidad del sistema. Comprar equipos de alta calidad que funcionen bien en condiciones difíciles es importante para que la EDAR funcione eficazmente a largo plazo.

Tipo de equipo	Función principal	Construcción
Equipos de la estación de bombeo de entrada	Eleva el agua entrante para proporcionar la altura necesaria	Seleccione el tipo adecuado para la calidad/cantidad de agua, fácil colocación para el mantenimiento
Cribas y desarenado	Elimina los elementos flotantes de gran tamaño y la arenilla del agua	Resistencia a la corrosión, ubicación para facilitar la limpieza
Equipos de aireación (sopladores, difusores)	Proporciona oxígeno para el tratamiento biológico, mezcla el líquido	Uso de la energía, control del ruido, ubicación, sistema de tuberías
Mezcladoras	Mantiene la mezcla uniforme, detiene la sedimentación	Resistencia a la corrosión, ubicación, adaptación de potencia
Rascadores clarificadores	Recoge y retira los lodos de los tanques de decantación	Funcionamiento suave, protección contra la corrosión, instalación correcta
Equipos de deshidratación de lodos (centrifugadoras, filtros prensa)	Elimina el agua de los lodos, reduce el volumen	Capacidad, espacio necesario, tuberías conectadas y alimentación
Equipos de dosificación	Añade productos químicos con precisión (como coagulantes, desinfectantes)	Precisión de dosificación, protección contra la corrosión, seguridad
Equipos de filtrado	Elimina aún más los sólidos en suspensión, mejora la claridad del agua	Precisión del filtro, sistema de lavado a contracorriente, espacio necesario
Equipos de desinfección	Elimina los gérmenes nocivos del agua	Seguridad, eficacia, ubicación, mantenimiento

La selección de equipos requiere tener en cuenta la capacidad de tratamiento y su consumo energético, el nivel de automatización, el mantenimiento y la fiabilidad de una EDAR concreta. Trabajar con proveedores de equipos para EDAR de confianza que proporcionen instrumentos de alta calidad diseñados para entornos difíciles es esencial para optimizar el rendimiento de la planta a largo plazo.

Control fiable del caudal: válvulas de alta calidad para EDAR

En una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), la compleja red de tuberías está controlada por válvulas que funcionan como "controladores de tráfico". Gestionan la dirección, el caudal y la presión de fluidos como aguas residuales, lodos, gases y productos químicos. Hay muchos pasos, como el control de la entrada de agua, la descarga de lodos, el control de las dosis de productos químicos y los interruptores de los equipos, que requieren que las válvulas funcionen con precisión. Funciones como éstas son críticas para el equipo en cuestión.

Los líquidos corrosivos, los sólidos abrasivos y la elevada humedad hacen que el entorno exterior sea duro. La necesidad de válvulas de alta calidad y a medida es fundamental para garantizar un funcionamiento constante, evitar fugas en el sistema y en el entorno, minimizar el gasto en mantenimiento y la protección. Disponer de válvulas resistentes, en este caso, equivale a la construcción del "esqueleto" del proyecto, mejorando la fiabilidad a largo plazo.

El pésimo entorno de las EDAR puede desembocar en un grave problema global. Encontrar proveedores profesionales de válvulas es extremadamente urgente. En este ámbito concreto, con más de una década de experiencia, VINCER se centra en las tecnologías de válvulas automatizadas. Destacan sus soluciones a medida y sus claras propuestas de valor para proyectos de EDAR:

1. Amplia experiencia en el sector y soluciones personalizadas: VINCER conoce a fondo los problemas y las necesidades de las EDAR y las industrias relacionadas (como la desalinización de agua de mar, la industria química, el petróleo y el gas). Tienen experiencia trabajando con clientes de renombre (como Veolia). Pueden comprobar las necesidades específicas de cada proyecto basándose en ocho dimensiones: análisis del medio, método de control, análisis de la temperatura, requisitos del material, análisis de la presión del medio, tiempo de apertura/cierre del medio, determinación de la norma de conexión, posición y espacio de instalación. Esto les permite ofrecer una selección de válvulas y soluciones personalizadas muy adecuadas y optimizadas. Esto garantiza que el rendimiento de la válvula satisfaga bien las necesidades de procesos complejos y reduce el riesgo de problemas derivados de la elección de una válvula incorrecta.
2. Productos de alta calidad y garantía de fiabilidad: Las válvulas deben durar mucho en el duro entorno de las EDAR. Los productos VINCER utilizan buenas materias primas (como juntas importadas de alta gama). Realizan estrictos controles de calidad en fábrica y un segundo control en VINCER. Proporcionan informes de materiales (MTC) y certificados de calidad. También cuentan con certificaciones importantes como CE, RoHS, SIL (Nivel de integridad de la seguridad) y FDA (Grado alimentario). Especialmente en el caso de las válvulas automatizadas, se centran en el rendimiento y la fiabilidad. Así se aseguran de que sus productos funcionen de forma estable y fiable en los sistemas de automatización de las EDAR. Reduce las fugas y la necesidad de reparaciones frecuentes.
3. Excelente relación coste-eficacia: El coste de construcción de las EDAR es un punto importante para los propietarios. VINCER ofrece precios competitivos al tiempo que proporciona un rendimiento y una fiabilidad que cumplen o superan las normas internacionales. Pueden reducir eficazmente los costes de adquisición de válvulas. Esto ayuda a los proyectos a optimizar la inversión total manteniendo una alta calidad. Significa que usted puede "Ahorrar los costes de su proyecto, 'hacer más con menos'".
4. Compra única y servicio eficiente: VINCER ofrece muchos tipos de válvulas automatizadas y artículos relacionados (válvulas eléctricas, neumáticas, de control, de bola, de mariposa, solenoides). También ofrecen servicio a medida. Esto ayuda a los clientes a comprar todo en el mismo sitio. Simplifica la cadena de suministro y ahorra costes. Además, las rápidas cotizaciones de precios (en 24/48 horas) y los plazos de entrega relativamente cortos (artículos estándar entre 7 y 10 días, artículos personalizados en unos 30 días como máximo) ayudan a mantener el proyecto dentro de los plazos previstos.
5. Asistencia técnica y servicio posventa profesionales: El equipo de ingenieros profesionales de VINCER le ayuda desde el principio. Aportan ideas de selección exactas y dibujos técnicos (2D/3D). Si surgen problemas más adelante, pueden ofrecer análisis profesionales, soluciones y asistencia técnica a distancia (incluso in situ). Esto garantiza que las válvulas reciban un buen soporte durante toda su vida útil.

Por lo tanto, durante el diseño y la construcción de una EDAR, la selección de proveedores como VINCER, que ofrece una visión profesional, experiencia y válvulas automatizadas de calidad con un excelente soporte de precios. Estos proveedores garantizan el éxito del proyecto y la fiabilidad de las operaciones en el futuro.

Costes de construcción de depuradoras de aguas residuales

La construcción de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR) conlleva gastos considerables. La precisión en la estimación de costes y una gestión eficaz de los mismos son esenciales para llevar a buen término el proyecto. Esto incluye tener en cuenta los futuros costes de mantenimiento.

Los principales componentes de la construcción incluyen: Actividades iniciales previas a la construcción (estudio de viabilidad, diseño, estudio del emplazamiento y adquisición de terrenos), obra civil (construcción de estructuras y edificios, instalación de carreteras y tuberías), costes de adquisición e instalación de equipos (equipos de tratamiento, bombas, soplantes, válvulas, electricidad, instrumentos de control), instalación de tuberías, sistemas eléctricos y de control, gestión y supervisión del proyecto (incluidos imprevistos no facturables) y cambios e imprevistos no facturables debidos a extras.

Numerosos factores (capacidad de tratamiento, grado de sofisticación del proceso, equipos seleccionados, precios de mercado actuales de materiales y mano de obra, emplazamiento, restricciones legales, calendario) influyen en la precisión de la estimación de costes. Los costes bien controlados del proyecto se consiguen introduciendo mejoras durante la fase de planificación. Los ahorros de costes surgen de la reducción negociada (contratada) de los precios de los materiales suministrados y los servicios de construcción. Una gestión eficiente evita "hacer de más" en la construcción y elimina el trabajo (y los materiales) redundante y el despilfarro. Unos proveedores de equipos clave fiables, con precios favorables y una sólida reputación, benefician directamente al presupuesto del proyecto.

Buenas prácticas en la gestión de la construcción de EDAR

Una buena dirección de obra es como el "director de orquesta" que se asegura de que un proyecto de EDAR termine a tiempo, con la calidad adecuada y de forma segura. Una parte fundamental es el enfoque de equipo de proyecto.

• Organización y comunicación claras del proyecto: Establezca vías claras para que el propietario, los diseñadores, los constructores y los supervisores hablen y trabajen juntos. La colaboración entre todas las partes es vital.
• Plan de construcción detallado y control del calendario: Elabore un plan de trabajo que pueda seguirse. Compruébelo y ajústelo a menudo. Encuentra y soluciona los problemas que ralentizan el trabajo.
• Gestión y control estrictos de la calidad: Establecer un buen sistema de gestión de la calidad. Controle estrictamente los materiales, las obras y las piezas acabadas. Asegúrese de que la calidad del trabajo se ajusta a las necesidades y normas del diseño.
• Una sólida gestión de la seguridad: Las obras entrañan riesgos (trabajar en altura, cavar, levantar objetos pesados, productos químicos). Las normas de seguridad deben ser claras. Proporcione la formación y el equipo de seguridad necesarios. Asegúrate de que la gente está segura.
• Gestión eficaz de proveedores y subcontratistas: Elegir subcontratistas y proveedores experimentados y cualificados. Gestionar eficazmente los contratos. Garantizar que los productos y servicios se prestan a tiempo y dentro del plazo previsto. Para los especialistas en bombas, equipos de aireación y válvulas de plantas de tratamiento de agua, seleccione socios industriales para los componentes principales. Elija a proveedores conocidos por la excelencia de su servicio y su fiabilidad. Por ejemplo, elija proveedores especializados en sistemas automatizados de control de fluidos. Esto ayuda a evitar riesgos potenciales durante la selección e instalación de equipos y a mantener la fiabilidad de los sistemas principales.
• Gestión del cambio: Durante el proyecto, los diseños pueden necesitar cambios o ajustes en el emplazamiento. Necesitas un proceso claro para gestionar los cambios. Comprueba cómo afectarán los cambios al proyecto y decide con rapidez.

Tendencias futuras e innovaciones en la construcción de EDAR

La construcción de EDAR tiende a ser más inteligente y sostenible.

• Automatización y tecnología inteligente: Emplean sofisticados sistemas de control, sensores avanzados y modernas tecnologías de datos. Esto permite realizar diagnósticos a distancia y optimizar los procesos. Además, mejora la operatividad al detectar problemas que necesitan solución. Aumenta la eficiencia operativa y se reducen los costes de mano de obra.
• Modularidad y prefabricación: Utilizar más equipos modulares y piezas hechas en fábrica. Esto agiliza y facilita el trabajo en la obra.
• Recuperación de recursos y autosuficiencia energética: Diseñar plantas que recuperen agua, energía (biogás para producir electricidad) y otros nutrientes valiosos de las aguas residuales. Así se reducen los gastos de suministro y se optimiza la inversión, reutilizando recursos para reducir la energía necesaria para el funcionamiento de la planta.
• Gemelo digital y tecnología BIM: Implantar BIM (Building Information Modeling) para el diseño y la gestión de la construcción. Posteriormente, generar una copia digital de la EDAR. Esto ayuda a la gestión del ciclo de vida del proyecto.

Estas nuevas ideas no sólo hacen que las EDAR funcionen mejor, sino que también exigen nuevos conocimientos a los diseñadores y constructores de cara a futuras obras.

Garantizar el cumplimiento y la sostenibilidad en las EDAR

El cumplimiento de la ley es la base de la construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales. Existen leyes relativas al vertido, la construcción y la seguridad del agua que deben cumplirse en los tres niveles de gobierno: nacional, local y regional. La agencia de protección del medio ambiente gestiona bastantes de estas leyes. Es necesario obtener todos los permisos y autorizaciones pertinentes antes de iniciar cualquier obra. Esto significa que, para evitar problemas, hay que cumplirlas plenamente durante las fases de diseño y construcción, después de haber realizado comprobaciones exhaustivas durante las primeras etapas del proyecto. El cumplimiento ayuda a salvaguardar la salud humana y la salud pública.

En una empresa, la sostenibilidad se define como el equilibrio entre las necesidades del presente y las implicaciones futuras sobre el medio ambiente, la sociedad y la economía. Esto abarca obras como la construcción responsable y la mitigación de daños durante la fase de construcción. También incluye el diseño de los procesos de tratamiento para que consuman poca energía. Además, incluye la planificación de las operaciones y el mantenimiento teniendo en cuenta la demanda a largo plazo, los plazos de mantenimiento y los futuros requisitos de actualización. Una planta de tratamiento de aguas residuales que apoya la sostenibilidad va más allá de un rendimiento excepcional en la depuración del agua; demuestra una sabia gobernanza corporativa o municipal que mejora su imagen de marca.

Conclusión

Diseñar y construir una planta de tratamiento de aguas residuales es la culminación de varios procesos distintos, que van desde un marco básico y un anteproyecto de diseño hasta el manejo de los equipos de construcción y sus tendencias futuristas especulativas dentro del sector de la construcción. Cada paso es necesario. Funcionar eficazmente como una máquina sofisticada, prolongar la ejecución precisa en la interacción sinérgica y la ejecución sin fisuras entre varios componentes es crucial para garantizar el éxito duradero del proyecto de la EDAR. El funcionamiento óptimo de estos "riñones de la vida" que sostienen el equilibrio dinámico de la Tierra se consigue mediante equipos de diseño bien seleccionados, proveedores de equipos clave fiables, gestores de proyectos dedicados y un estricto cumplimiento de los planos meticulosamente esbozados. Un funcionamiento fluido proporciona eficiencia a largo plazo, impulsando un mayor valor y beneficios para la sociedad y el ecosistema.