Bombeo sin Atascos

¿Qué problema común producen toallas desechables, pañales, bastoncillos de algodón, productos de higiene en general y otros materiales no biodegradables? Cuando son arrastrados por corrientes de aguas residuales suelen provocar la obstrucción o atasco de los sistemas de bombeo instalados en plantas de tratamiento de estos residuos líquidos.

Tal situación puede ocasionar una desconexión o un fallo del motor o de la bomba, dejándola fuera de operación. Y su bloqueo trae aparejado una reducción de la capacidad del caudal y, con ello, un posible desbordamiento del sistema de alcantarillado y hasta la llegada de aguas residuales sin tratar a ríos, arroyos o zonas costeras.

¿Realidad habitual?

¿Qué tan habituales o recurrentes son los atascos de las bombas que operan en instalaciones de saneamiento de aguas residuales?

Michael Gómez, jefe de ventas Aguas y Aguas Residuales de la Gerencia Industria, Energía y Aguas de KSB Chile, responde: "Son relativamente comunes debido a la naturaleza de los fluidos que manejan, los cuales pueden contener altos niveles de sólidos muy difíciles de bombear. La composición de estas aguas residuales en el sector sanitario nacional y mundial es cada vez más problemática, ya que contiene cada vez más sólidos -como toallitas húmedas, plásticos y materiales fibrosos- y menos agua gracias a las medidas adoptadas para su ahorro mediante el uso de aparatos sanitarios más eficientes. Esta situación, sin duda, es todo un reto para las empresas sanitarias y fabricantes de bombas, como KSB, que deben ofrecer equipos confiables y eficientes para superarlo".

José Cequea, subgerente de Producto de PGIC, plantea, en cambio, que este problema no es tan común "porque antes de seleccionar una bomba se debe conocer el tipo de fluido y sólidos que ésta va a manejar. En función de ello se seleccionan equipos con impulsores con paso libre de sólidos adecuados a los sólidos a gestionar. Es un parámetro que se utiliza con frecuencia para especificar la resistencia al atascamiento de una bomba para aguas residuales".

Causas y efectos

El ejecutivo describe con más detalles las principales causas de obstrucción de estos equipos: "Ocurre por la presencia de objetos fibrosos, que tienden a quedarse atrapados en los impulsores de un solo álabe o vórtex, incluso si la sección de paso es grande. Las fibras suelen enrollarse en el borde anterior de los álabes del impulsor y la suciedad, en vez de desprenderse, se sigue acumulando. Además, influye una mantención insuficiente, por lo que realizar mantenimientos preventivos a los sistemas de bombeo es clave para que sigan funcionado dentro de los parámetros para los cuales fueron diseñados".

Michael Gómez coincide en señalar que la falta de mantenimiento regular es una de las razones que generan atascos en las bombas. "La ausencia de limpieza y mantenimiento de las rejas primarias y otros componentes del sistema aumenta la probabilidad de que los sólidos pasen a las bombas y causen obstrucciones. También es fundamental realizar un mantenimiento preventivo adecuado a las bombas", señala.

A eso agrega otros dos motivos:

• No usar el rodete adecuado: Para el manejo de aguas residuales con sólidos, las bombas con rodete abierto son una solución confiable y eficiente. Su diseño permite el paso libre de sólidos, reduciendo el riesgo de atascos y mejorando la fiabilidad operativa. Esto no sucede cuando los rodetes son cerrados.

• Sobrecarga del sistema: Las plantas de tratamiento de aguas residuales a menudo operan por encima de su capacidad debido al crecimiento poblacional y la urbanización, lo que aumenta la cantidad de sólidos y otros residuos que deben manejar.

El especialista de KSB menciona también las consecuencias más comunes que genera el atascamiento de las bombas: interrupciones en el servicio de depuración de aguas servidas y reducción de la capacidad de tratamiento; aumento de costos operativos de las empresas sanitarias al afectar la eficiencia de la planta; impacto ambiental por derrame de aguas servidas; y riesgos a la salud pública.

José Cequea, en tanto, explica que las obstrucciones ocasionadas por la acumulación de fibras provocan un atascamiento suave o parcial de la bomba, "lo cual significa una disminución en el flujo y una menor eficiencia. Como resultado, se incrementa la potencia de entrada y una vez que la corriente de funcionamiento excede a la corriente de activación de alarma, la bomba se apaga. Si esto ocurre, puede producirse el vertido de aguas residuales sin tratar en salas de bombas y masas de aguas cercanas, como ríos, arroyos o zonas costeras".

Soluciones tecnológicas

Para evitar este inconveniente, el experto de PGIC revela que actualmente se desarrollan tecnologías centradas en el diseño del impulsor de las bombas. "Se fabrican impulsores autolimpiantes o con tecnología trituradora, en la cual el impulsor sufre una disminución sustancial de los bordes internos para que los sólidos lleguen hasta un punto donde son cortados y empujados hacia la periferia, emergiendo en pequeños pedazos a través del tubo de descarga de la bomba", comenta.

A su vez, Gómez afirma que la naturaleza variable y a menudo impredecible de las aguas residuales, que contienen sólidos, grasas y otros materiales no degradables, presenta un reto significativo para diseñar y fabricar equipos que sean cada vez más confiables para evitar atascos. En concreto, "las tecnologías modernas y los desarrollos recientes están transformando la manera en que se gestionan y previenen los atascos en las estaciones de bombeo de aguas residuales. El uso de sistemas de monitoreo inteligente, rejas autolimpiantes, diseños de rodetes eficientes con gran paso de sólidos, motores robustos y sensores que permitan el monitoreo de los equipos son claves para asegurar la operación continua y eficiente de la planta de tratamiento", explicita.

Agrega que, en los últimos años, KSB ha desarrollado una variedad de soluciones tecnológicas avanzadas para abordar y prevenir los problemas de este tipo, como las siguientes:

• Rodete bicanal abierto Dmax: Permite el paso libre de sólidos grandes, lo que reduce significativamente el riesgo de obstrucciones. El especialista sostiene que esta tecnología ofrece la mejor eficiencia hidráulica (hasta 78%) del mercado para un rodete abierto de estas características.

• Sistemas de monitoreo: El Amacontrol de KSB permite monitorear parámetros críticos de la bomba como la temperatura del motor y de los rodamientos, las fugas, las vibraciones, la tensión y la corriente.

• Sistemas de limpieza automática (De-ragging): Las bombas de aguas servidas de KSB cuentan con un sistema de autolimpieza de giro inverso.

En PGIC, por su parte, utilizan bombas trituradoras-cortadoras "que se han diseñado específicamente para condiciones duras en aplicaciones de aguas residuales con presencia de fibras y textiles. Todos los elementos se cortan eficientemente en pequeñas partes que se pueden bombear a través de tuberías largas de pequeño diámetro sin riesgo de bloqueo", asegura Cequea.

Artículo publicado en InduAmbiente n° 188 (mayo-junio 2024), páginas 65 a 73.