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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU
FILIAL AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA: ING. SEGURIDAD INDUSTRIALY MINERA
PRESENTADO POR:
Vctor Montoya Basurco Mara Cristina Urquizo Manrique Derwin
Laura Valencia Helberth Sols Vega Gustavo Chaves Aco Marvin
Terrones Condori
Tema: ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES
Ciclo: VIII
Turno: NOCHE
Curso: INSTALACIONES EN EDIFICACIONES II
Docente: ING. ALEX SARMIENTO GUEVARA
AREQUIPAPERU
2014
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ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES
ESTACIONES DE BOMBEO
Una Estacin de Bombeo (EB) (tambin llamada Estacin Elevadora
(EE)), es una instalacinhidroelectromecnica destinada a forzar el
escurrimiento de una vena lquida para que sta llegue
a destino en las condiciones previstas en su diseo.
Por hidroelectromecnica se entiende aquella instalacin donde se
conjugan los componentes y
estructuras hidrulicas en primer lugar, mecnicas, elctricas y
ltimamente tambin las
electrnicas.
Por lo general esta instalacin est contenida en una obra civil,
motivo por el cual la EB rene en si
misma los conocimientos de casi todas las ramas de la
ingeniera.
En rigor forzar el escurrimiento se refiere a impartirle al
lquido una determinada cantidad de
energa proveniente de una bomba, la cual a su vez la recibe en
forma mecnica en su eje.
En consecuencia una EB es una instalacin hidroelectromecnica
donde se le imprime al lquido
que pasa por ella una cierta cantidad de energa hidrulica
suministrada por una mquina
hidrulica llamada bomba, la cual se alimenta mecnicamente desde
un motor.
En consecuencia, se puede decir que las EB, son estructuras
destinadas a elevar un fluido desde un
nivel energtico inicial a un nivel energtico mayor. Su uso es
muy extendido en los varios campos
de la ingeniera, as, se utilizan en:
Redes de abastecimiento de agua potable, donde su uso es casi
obligatorio, salvo ensituaciones de centros poblados prximos de
cadenas montaosas, con manantiales
situados a una cota mayor;
Red de alcantarillado, cuando los centros poblados se sitan en
zonas muy planas, paraevitar que las alcantarillas estn a
profundidades mayores a los 4 - 5 m;
Sistema de riego, en este caso son imprescindibles si el riego
es con agua de pozosnoartesianos;
Sistema de drenaje, cuando el terreno a drenar tiene una cota
inferior al recipiente de lasaguas drenadas;
En muchas plantas de tratamiento tanto de agua potable como de
aguas servidas, cuandono puede disponerse de desniveles suficientes
en el terreno;
Un gran nmero de plantas industriales.Generalmente las
estaciones de bombeo constan de las siguientes partes:
Rejas; Cmara de succin;
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Las bombas propiamente dichas; Lnea de impulsin. Servicios
auxiliares: Dispositivos de proteccin contra el golpe de ariete;
Lnea de alimentacin de energa elctrica o instalacin para
almacenamiento de
combustible;
Sistema de monitoreo y telecomunicaciones
Clasificacin de las estaciones de bombeo
Algunos de los sistemas normales de clasificacin son los
siguientes:
1.- Por capacidad (metros cbicos por segundo, metros cbicos por
da o litros por segundo).
2.- Segn la fuente de energa (electricidad, motores diesel,
etc.).
3.- Por el mtodo de construccin empleado (in situ,
prefabricadas, etc.).
4.- Por su funcin u objeto especfico.
Como fuera mencionado anteriormente, casi todas las
instalaciones hidrulicas requieren una EB.
Si bien todos los lquidos son factibles de bombearse, nos
referiremos en adelante a las
instalaciones para el bombeo de agua.
En particular, en la ingeniera hidrulica y sanitaria tenemos
tres tipos de EB, segn sea el tipo de
agua a bombear:
Las EB para agua potable Las EB cloacales Las EB pluviales
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MelpomeneBasinPipes.jpg
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La caracterstica distintiva de estas EB es que todas ellas
tienen un recinto llamado pozo de
bombeo, donde llega el agua y desde donde las bombas se
alimentan para impulsarla fuera de la
instalacin. El caudal de la/s bomba/s puede o no coincidir con
el caudal afluente al pozo, en cuyo
caso ste acta como recinto pulmn.
Estacin de bombeo para agua potable
Estacin de bombeo de aguas residuales
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Estacin de bombeo pluvial
Existe una cuarta categora de EB, utilizadas cuando en una lnea
se necesita incrementar la
presin de toda el agua que llega, sin acumularla o cederla.
Este tipo de instalacin se denomina Estacin de Rebombeo y se
diferencia de las anteriores por
carecer de pozo de bombeo. Por ende, el caudal impelente de la/s
bomba/s debe ser igual al
caudal entrante.
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Necesidad de una EB
Son muy variadas las necesidades que llevan al diseador de la
instalacin hidrulica a colocar en
algn punto de ella una EB.
Por lo general podemos afirmar que a excepcin de alguna
instalacin que se alimente con agua
proveniente de un ro de montaa o del agua de lluvia, casi todas
requieren una bomba para
impulsar el lquido con el caudal, la presin y la velocidad
deseada.
ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES
Las estaciones de bombeo en sistemas de recogida de aguas
residuales se disean normalmente
para manejar aguas de alcantarillado en bruto que entran a travs
de tuberas subterrneas que
vierten aguas por gravedad (tuberas que estn tendidas con un
ngulo tal que un lquido puede
fluir en una determinada direccin bajo los efectos de la
gravedad). Las aguas residuales entran y
se almacenan en fosas subterrneas, conocidas normalmente como
pozos hmedos. El pozo est
equipado con instrumentacin elctrica para detectar el nivel de
aguas residuales presentes.
Las estaciones de bombeo son instalaciones, construidas y
equipadas para transportar el agua
residual del nivel de succin o de llegada a las unidades de
tratamiento, al nivel superior o de
salida de la misma.
Las estaciones de bombeo de aguas residuales son necesarias para
elevar y/o transportar, cuando
la disposicin final del flujo por gravedad ya no es posible. En
terrenos planos, los colectores que
transportan el agua residual hacia la estacin de tratamiento se
pueden profundizar de tal modo
que se tornara impracticable la disposicin final slo por
gravedad.
Las tuberas de alcantarillado, al funcionar como conductos
libres, necesitan tener cierta
pendiente que permita el escurrimiento por gravedad, situacin
que en terrenos planos ocasiona
que las mismas, en si desarrollo, cada vez sean ms profundas. En
consecuencia, las estaciones de
bombeo surgen como instalaciones obligatorias en Sistemas de
Alcantarillado de comunidades o
reas con pequea pendiente superficial.
Las aguas residuales son bombeadas con los siguientes
propsitos:
Para ser conducidas a lugares distantes. Para conseguir una cota
ms elevada y posibilitar su lanzamiento en cuerpos receptores
de agua.
Para iniciar un nuevo tramo de escurrimiento por gravedad.Cuando
el nivel de las aguas residuales supera un punto determinado, se
arrancar una bomba
que comienza a levantar las aguas residuales y a expulsarlas a
travs de un sistema de tuberas
presurizadas desde donde las aguas residuales vuelven a ser
descargadas en un pozo de registro
por gravedad.
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Desde este punto, el ciclo vuelve a comenzar hasta que las aguas
residuales alcanzan su punto de
destino, normalmente una planta de tratamiento.
Mediante este mtodo, las estaciones de bombeo se utilizan para
desplazar las aguas residuales
hasta un punto de mayor elevacin. En el caso de que se produzca
un caudal elevado de aguas
residuales dentro del pozo (por ejemplo, durante periodos de
picos del caudal y das lluviosos) seponen en marcha ms bombas. Si
todo ello resultara insuficiente, o en el caso de que se
produjera
un fallo de la estacin de bombeo, se puede producir una
inundacin en el sistema de tratamiento
de las aguas residuales, provocando un desbordamiento.
Las estaciones de bombeo de las aguas residuales se disean
normalmente para que una bomba o
un grupo de bombas sean capaces de controlar las condiciones de
picos de caudal. El sistema se
construye tambin de manera redundante de tal forma que en el
caso de que una bomba quedara
fuera de servicio, la bomba o bombas restantes puedan manejar el
caudal previsto.
El volumen de lquido almacenado en el pozo hmedo entre las
configuraciones de "bomba
encendida" y "bomba apagada" se disea para minimizar el nmero de
arranques y paradas de la
bomba, pero el tiempo de deteccin nunca se alargar tanto como
para permitir que las aguas
residuales almacenadas en el pozo hmedo se infecten
Las estaciones de bombeo pueden dividirse normalmente en
presurizadas (pequeo tamao), de
red (tamao medio) y principales (estaciones de bombeo de gran
tamao).Las estaciones de
bombeo red y principales se pueden subdividir a su vez en
instalaciones de bombeo secas o
sumergidas.
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Las estaciones de bombeo de aguas residuales son necesarias para
elevar y/o transportar,
cuando la disposicin final del flujo por gravedad ya no es
posible. En terrenos planos, los
colectores que transportan el agua residual hacia la estacin de
tratamiento se pueden
profundizar de tal modo que se tornara impracticable la
disposicin final slo por gravedad.
Las tuberas de alcantarillado, al funcionar como conductos
libres, necesitan tener ciertapendiente que permita el
escurrimiento por gravedad, situacin que en terrenos planos
ocasiona
que las mismas, en si desarrollo, cada vez sean ms
profundas.
En consecuencia, las estaciones de bombeo surgen como
instalaciones obligatorias en Sistemas
de Alcantarillado de comunidades o reas con pequea pendiente
superficial.
Las aguas residuales son bombeadas con los siguientes
propsitos:
Para ser conducidas a lugares distantes. Para conseguir una cota
ms elevada y posibilitar su lanzamiento en cuerpos receptores
de agua. Para iniciar un nuevo tramo de escurrimiento por
gravedad
En nuestro medio, las estaciones de bombea de aguas residuales,
estn normadas por el RNE
2006-O.S. 080, en la cual se establecen los requisitos mnimos
que deben cumplir las estaciones de
bombeo de aguas residuales y pluviales, referidos al sistema
hidrulico, electromecnico y de
preservacin del medio ambiente.
Estudios complementarios
Todas las estaciones de bombeo de aguas residuales, debern
contar con:
Estudios geotcnicos. E.I.A. Levantamiento topogrfico Plano de
ubicacion
Determinacin de la ubicacin.
La determinacin de la ubicacin de la estacin de bombeo es de
suma importancia, sobre todo
en reas no desarrolladas o particularmente urbanizadas, ya que
ello determinar en muchos
casos el desarrollo completo del rea. La parte esttica o
arquitectnica tambin, debe ser
considerada en la seleccin del sitio de tal forma que no afecte
adversamente el rea vecina.
Entre otros detalles deben considerarse:
Condiciones del sitio Propietarios del terreno Accesibilidad
vehicular Disponibilidad de servicios, energa (tensin y carga),
agua potable, telfonos, etc.
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Las dimensiones del terreno deben satisfacer las necesidades
presentes y la expansinfutura.
Vulnerabilidad
Las estaciones de bombeo de aguas residuales, segn la O.S.080,
debern tener en cuenta lo
siguiente:
No debern estar ubicadas en terrenos susceptibles de inundacin,
deslizamiento u otrosriesgos que afecten su seguridad.
Cuando las condiciones atmosfricas lo requieran, debern contar
con para-rayos
Mantenimiento
Es obvio que el diseo de una EB debe considerar la facilidad en
la operacin de sus elementos, as
como la sencillez en las tareas de mantenimiento.
Sin embargo, es muy importante destacar algunos aspectos del
entorno donde va a estar
operando la EB, que pueden modificar los criterios tcnicos con
que el proyectista disee la
instalacin. Por ejemplo:
Disponibilidad de mano de obra calificada Disponibilidad o
accesibilidad de repuestos. Sencillez tecnolgica de los
componentes. Vigilancia continua o espordica de la EB. Apoyo
logstico para el mantenimiento.
Adems la O.S. 080 establece que las estaciones de bombeo debern
contar con:
Sealizacin adecuada Extintores suficientes Iluminacin
adecuada
Seguridad
Se deber tomar las medidas necesarias para evitar el ingreso de
personas extraas y dar
seguridad a las instalaciones.
Adems, el RNE-2006-O.S.080, establece que para la planificacin
de las estaciones de bombeo de
aguas residuales, se debe considerar lo siguiente:
Se debe tener en cuenta los caudales mximos y mnimos de
contribucin, dentro delhorizonte de planeacin del proyecto.
El volumen de almacenamiento, permitir un tiempo mximo de
permanencia de 30minutos de las aguas residuales.
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Cuando el nivel de ruido previsto supere los valores mximos
permitidos y/o causemolestias al vecindario, se debern contemplar
soluciones adecuadas.
El diseo de la estacin debe considerar las facilidades
necesarias para el montaje y/oretiro de equipos.
Deber contar con los SSHH necesarios para uso del o los
operadores. El fondo de la cmara hmeda deber tener pendiente hacia
la succin de bomba y las
paredes interiores y exteriores debern tener una capa
impermeabilizante y una capa
adicional de tarjeo de sacrificio.
En caso de considerar cmara seca, se tomaran las previsiones
necesarias para evitar suinundacin.
Se debe colocar una cmara de rejas de fcil acceso y operacin en
la lnea de llegada,antes del ingreso a la cmara hmeda, para evitar
el ingreso de material que pueda daar
las bombas.
En caso de paralizacin de equipos, se debe contar con las
facilidades para eliminar porrebose el agua residual que llega a la
estacin, de no ser posible se deber contar con un
grupo electrgeno de emergencia.
La estacin deber contar con dispositivos de control automtico
para medir lascondiciones de operacin. Se considera como mnimo:
- Manmetros, vacumetros.- Controles de niveles mnimos y mximos.-
Alarma de alto y bajo nivel.- Medidor de caudal con indicador de
gasto instantneo y totalizador de lectura directo.- Tablero de
control elctrico con sistema de automatizacin para arranque y
parada de
bombas, analizador de redes y banco de condensadores.
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BIBLIOGRAFIA
RNE 2006-O.S. 080 ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES.
MANUAL DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALESGRUNDFOS. ESTACIONES DE
BOMBEOINSTITUTO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL.
