SANEAMIENTO

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL (MECÁNICO)

DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA ESTACIÓN DE
BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES

Autor: Natividad Bermejo Herrero
Director:Íñigo Sanz Fernández

Madrid
Mayo y 2012

DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO DE
AGUAS RESIDUALES

Autor: Bermejo Herrero, Natividad.
Director: Sanz Fernández, Íñigo.
EntidadColaboradora: ICAI – Universidad Pontificia Comillas.

RESUMEN DEL PROYECTO
Los objetivos del presente proyecto son, en primer lugar, dimensionar el pozo de
gruesos del futuro EDAR del término municipal de Boadilla del Monte, en la
Comunidad de Madrid. En segundo lugar, el bombeo de las aguas residuales que
contenga el pozo hasta llegar al depósito donde comenzarán las fases de sudepuración.
La construcción de dicho EDAR se plantea para dentro de 50 años, y se situará en
la cuenca hidrográfica del arroyo Valenoso. Se estima un caudal máximo teórico de
2000 m3/h a bombear.
La instalación de la estación de bombeo se compondrá de dos tramos. El primero
estará a su vez diversificado en cuatro secciones, al ser el número de bombas necesarias
en el pozo. Cada uno de estas cuatrosecciones tendrá 2,5 m de tubería DN315 en
vertical dentro del pozo, mediante un codo el fluido pasará a la cámara de válvulas, la
cual tendrá una válvula de cierre (de mariposa) y otra antirretorno (de bola) por cada
sección uniéndose todas ellas en el entronque o pieza pantalón. Desde esta pieza
comenzará el segundo tramo. Serán necesarios 7 m de tubería DN500 para unir la pieza
pantalón conla válvula de cierre elegida, tipo mariposa, y de esta llegar hasta la válvula
antirretorno de clapeta a muro que descargará al depósito.
A partir del caudal, y una vez decidido la instalación de la estación de bombeo, se
halla la altura debido a las pérdidas por fricción del fluido con la tubería y con los
accesorios, obteniendo una altura de 3,37 m.
Al conocer la altura debido a las pérdidasde carga, y la altura geodésica del pozo
al depósito que serán 10 m, se tiene una altura manométrica de 13,4 m. Finalmente, esta
será la altura total a la que las bombas tengan que hacer frente para conseguir elevar el
fluido hasta el depósito.

Se descarta la bomba en seco porque se necesitaría otro compartimento además
del pozo para su ubicación. Por tanto, para ahorrar espacio, sedecide que sea una
bomba sumergida para aguas residuales con partículas flotantes. Con estas
características se ha realizado un estudio de los tres modelos de bombas más adecuadas
en la EBAR para una vida útil de 10 años, teniendo en cuanta: el rendimiento
hidráulico, el NPSH, la potencia en el eje de la bomba y el coste energético y de
mantenimiento durante los diez años.
Como conclusión, se haelegido instalar un sistema 3+1 de bombas iguales en
paralelo de la marca ABS, modelo AFP 3002, con un motor ME 900-6 que
proporcionará una potencia de accionamiento de 108 kW. En primer lugar, el sistema
3+1 es debido a que se ha previsto una bomba de reserva porque el coste de pérdida
debido a la falta de actividad es elevado. En segundo lugar, la decisión de que sean
iguales es debido a lasimplificación del mantenimiento y la reducción de stock de
repuestos.
Para evitar la sobrecarga térmica de los motores, las bombas no se deben arrancar
con demasiada frecuencia dentro de un intervalo de tiempo. Al ser la potencia del motor
de 90 kW, se corresponde con un máximo de 15 arranques/hora, es decir, un máximo de
240 s entre dos arranques consecutivos.
Para el funcionamiento conbombas sumergidas hay que tener en cuenta que la
refrigeración del motor la realiza el mismo medio que la bomba eleva por lo que el
volumen muerto del pozo de bombeo se corresponderá con una altura de 1,77 m.
El volumen del pozo depende también de la secuencia de funcionamiento. El
modo de funcionamiento seleccionado es el modo de ‘arranque y paro escalonados’. Es
decir, las bombas arrancan...