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Unidades de oxidación para ventilación en tramos con agua no tratada

Tratamiento modernizado de agua potable - La colaboración con la planta de abastecimiento de agua de Brokstedt

Benefíciese de un suministro de aire automatizado y económico:

  • Mayor precisión: Ventilación dosificada con exactitud a pesar del comportamiento dinámico del agua, independientemente del estado de los filtros y, sobre todo, de la presión inicial del agua sin tratar.
  • Costes reducidos: Sin costes adicionales por excesos en la dosificación y con una calidad del agua homogénea sin necesidad de ajustes manuales.
  • Seguridad en los procesos: Gracias a sus robustos MFCs y a su sistema de protección frente al agua, ni siquiera una parada del compresor será capaz de dañar al sistema. Un bypass permite manejar manualmente el sistema en caso de avería.
  • Todo procedente del miso proveedor: Soluciones a medida, fiables e inteligentes, desde el diseño hasta la puesta en marcha.

En la planta potabilizadora se ventila el agua potable para que, mediante reacciones de oxidación, los iones de hierro presentes en el agua precipiten en forma de hidróxido de hierro (III) (Fe(OH)3) – o sea, formado partículas que pueden filtrarse. Para ello, se aporta aire u oxígeno técnico al agua sin tratar. La cantidad empleada sigue siendo un valor que se estima en base a la experiencia en muchas plantas abastecedoras de agua, y es el supervisor de planta el que la ajusta a través de la presión y el caudal, lo que requiere una gran cantidad de tiempo. 

Un exceso no tendrá consecuencias negativas para la salud, si bien el agua tendrá muchas burbujas y adoptará un color blanquecino, consumiéndose mucho más oxígeno técnico del necesario o bien se harán funcionar los compresores durante un tiempo innecesariamente prolongado. Ambos factores resultan costosos. En sentido contrario una dosificación insuficiente da lugar a depósitos férricos en las tuberías y tanques, generando elevados costes derivados de los trabajos de limpieza, que requieren la participación del personal.

 

Sistema regulador para una óptima eliminación del hierro del agua sin tratar

Los sistemas de regulación ofrecen una ayuda adicional ajustando la cantidad inyectada de oxígeno o aire al contenido en hierro, al caudal del agua sin tratar y a la presión, garantizando así una eliminación óptima del hierro. Es posible equipar su instalación con esta económica solución incluso durante su funcionamiento. 

La planta potabilizadora de Brokstedt, en el distrito de Steinburg (Schleswig-Holstein), lleva funcionando como planta de tratamiento de aguas subterráneas desde 1978. Fue diseñada con cuatro pozos de extracción de 60 metros de profundidad. Pertenece a la Asociación de abastecimiento de agua (WBV) Mittleres Störgebiet y, junto con otra planta de abastecimiento de agua ubicada en Nordoe, suministra anualmente aproximadamente 1,1 millones de litros de agua potable y de proceso a aprox. 17.500 habitantes de 33 municipios. Siempre se busca la posibilidad de modernizar las infraestructuras y los procesos de tratamiento del agua. Por eso, en el transcurso de una feria profesional celebrada en 2019, los responsables de las plantas abastecedoras de agua se dirigieron a Bürkert exponiendo sus inquietudes.

 

«A este respecto, la eliminación del hierro de nuestra agua sin tratar era un problema; nos pusimos a buscar una alternativa práctica a la aportación de aire. Hacía varios años que teníamos una buena relación con los expertos en fluidos. Hasta ahora, en la ventilación mediante compresores manuales se valoraban mucho sus electroválvulas; ahora, en los modernos métodos automatizados de eliminación del hierro con cantidades de aire controladas, queríamos utilizar productos de calidad de origen alemán».

Rolf Horstmann, Supervisor de planta en WBV Mittleres Störgebiet

Cajas de oxidación para una ventilación independiente de la presión

Wasserwerk Brokstedt

Wasserwerk Brokstedt

El Systemhaus de Bürkert en Menden diseñó, para esta aplicación, las unidades de oxidación concebidas para la eliminación del hierro que están instaladas a día de hoy en los tres tramos de agua sin tratar. Pese al comportamiento dinámico del agua, garantizan en todo momento una dosificación exacta de la aireación, independientemente del estado de los filtros y, sobre todo, de la presión inicial del agua sin tratar que, según el número y el tipo de bombas de pozo actualmente en funcionamiento, pueden variar ostensiblemente.

Puesto que el aire es suministrado a medida que va siendo necesario, disminuyen los tiempos de funcionamiento de los compresores y, con ello, los costes energéticos. El sistema de regulación, diseñado a medida, evita costosos excesos de dosificación, garantizando una calidad del agua homogénea sin necesidad de realizar ningún tipo de ajuste manual. El proceso, documentado y reproducible, evita la formación de depósitos en tuberías y tanques, reduciendo notablemente los trabajos de limpieza. Las nuevas unidades de oxidación se suministran como soluciones completas listas para conectarse. Podrá instalarlas a su elección bien en un armario eléctrico de acero inoxidable o sobre una placa de montaje, como en la planta de abastecimiento de agua de Brokstedt.

Reguladores de caudal másico, válvula proporcional y sistema de protección del agua

Las partes principales de las unidades de oxidación son los reguladores de caudal másico (MFC). Asumen la regulación y dosificación «inteligente» de la cantidad de aire necesaria. Sus sensores térmicos con tecnología MEMS garantizan unos tiempos de reacción muy cortos, una válvula proporcional de acción directa actúa como elemento de control para ofrecer una mayor sensibilidad de respuesta y el regulador PI integrado ofrece unas buenas propiedades de regulación. Los MFC, calibrados específicamente para la aplicación, se combinan con otros componentes según dicha aplicación.

Puesto que los sistemas tradicionales generalmente resultan dañados cuando se produce un fallo en el compresor debido a la contrapresión del agua, los MFC de Bürkert están diseñados de forma robusta y disponen de un sistema adicional de protección frente al agua. También tienen integrado un bypass para funcionamiento manual. De manera que, incluso aunque se produzca una avería en el MFC o en la unidad de control, se podrá manejar el sistema de forma manual, evitando tiempos de parada de la instalación. Las nuevas unidades de oxidación se suministran como soluciones completas instaladas sobre una placa de montaje listas para conectarse. Las dimensiones de la placa se seleccionan de tal manera que puedan adaptarse a los armarios eléctricos ya existentes,de esa manera, la instalación y la puesta en marcha de los sistemas de regulación y dosificación se realizan de forma sencilla y rápida.

 

«Los elementos antiguos se pudieron sustituir uno a uno por elementos nuevos, empezando a funcionar inmediatamente; desde entonces todo funciona de forma plenamente satisfactoria».

Rolf Horstmann, Supervisor de planta en WBV Mittleres Störgebiet

Islas de válvulas – compactas, seguras e inteligentes

Wasserwerk Brokstedt

Wasserwerk Brokstedt

Incluso las islas de válvulas, responsables del control neumático de las válvulas de proceso y las clapetas de la planta de abastecimiento de agua, tuvieron que ser sustituidas a finales de 2019. Llevaban más de 20 años en funcionamiento; sufrían constantes averías y cada vez resultaba más costosa la sustitución de piezas de recambio. Una parada de cualquiera de estas unidades de automatización hubiera supuesto la parada de toda la planta de abastecimiento de agua. Gracias a sus enormemente compactas islas de válvulas Tipo 8652, Bürkert fue capaz de ofrecer un sustituto de garantías de cara al futuro. Se instalaron en el interior de armarios eléctricos de acero inoxidable que, gracias a sus reducidas dimensiones (An/Pr/Al: 400 x 210 x 500 mm) podían incorporarse fácilmente a la instalación. En total, a día de hoy hay seis de estos armarios instalados cerca de las válvulas de proceso.

Antiguo por nuevo: un cambio rápido

Wasserwerk Brokstedt

Wasserwerk Brokstedt

Gracias a las placas adaptadoras AirLINE QUICK disponibles de serie, el montaje resultó sencillo, reduciéndose el uso de mangueras neumáticas y cables y ahorrando costes, minimizando al mismo tiempo posibles puntos de aparición de fugas. La monitorización automática de la presión, la rotura de cables y los tiempos de funcionamiento de las válvulas de paso permiten detectar defectos antes de que causen una parada de la instalación, aumentando así la seguridad. Los mensajes de error se muestran de forma clara e intuitiva en forma de texto en una pantalla. Además, existe un accionamiento manual de emergencia, y las válvulas se pueden sustituir de forma individual durante el funcionamiento. Las islas de válvulas se comunican a través de Profinet con el controlador de nivel superior y con el sistema de control de la planta abastecedora de agua. 

Incluso la puesta en marcha de las nuevas islas de válvulas transcurre de forma fluida. La empresa de automatización responsable también estaba encantada por la excelente colaboración. Bürkert se encargó de adaptar el software y los protocolos con ella sobre el propio terreno. Las nuevas islas de válvulas se integraron en la instalación y se pusieron en marcha rápidamente constituyendo una solución completa tipo «Plug-and-Play», y sin necesidad de interrumpir la producción de agua potable. Mientras se equipaba uno de los tramos de paso de agua, los demás seguían funcionando de forma ininterrumpida.

«A pesar de la tecnología empleada, esta nueva solución resulta muy clara e intuitiva, y resulta muy fácil de manejar para todos los empleados, por ejemplo en caso de avería. Un caudalímetro de flotador adicional permite visualizar todo de una vez, para comprobar que todo funcione de forma fiable».

Rolf Horstmann, Supervisor de planta en WBV Mittleres Störgebiet

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