EL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE AGUAS
residuales más grande de Europa es para KSB

GLOBAL GLOBAL Emschergenossenschaft fue fundada en 1899 como la primera asociación alemana de gestión del agua. La organización es responsable del tratamiento de aguas residuales, asegurando el drenaje del agua, la protección contra inundaciones y el mantenimiento del agua en la cuenca del río Emscher (distrito de Ruhr, Alemania) y eligieron KSB para este importante proyecto.

La cooperativa cuenta con 200 miembros municipales y corporativos y, con más de 1,500 empleados, administra un área de captación de 865 km2, que contiene cinco grandes plantas de tratamiento de aguas residuales, 128 estaciones de bombeo y 341 km de cursos de agua y alcantarillas.

Los contratistas Schachtbau Nordhausen GmbH, constructores de las estaciones de bombeo, concentraron sus actividades en modificar las plantas de tratamiento y las estaciones de bombeo y expandir las plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala existentes, centrándose en el uso de tecnologías energéticamente eficientes para las aguas residuales.

El proyecto: The Emscher, el proyecto de tratamiento de aguas residuales más grande de Europa
Después de muchas décadas de abandono, a fines del siglo XX, el Emscher era considerado el río más sucio de Europa. Con el fin de la minería del carbón en la región, el Emscher se encuentra ahora en un programa de restauración de infraestructura y limpieza ambiental. El componente central del proyecto de 4.500 millones de euros es la alcantarilla Emscher de 51 km de largo. Emschergenossenschaft está construyendo nuevas estaciones de bombeo de aguas residuales en Bottrop y Gelsenkirchen (más tarde también en Oberhausen) para lo que actualmente es el proyecto de aguas residuales más grande de Europa.

La tarea de estas estaciones de bombeo es elevar las aguas residuales tóxicas entrantes del este del valle de Emscher desde una profundidad de alrededor de 40 ma 8 m por debajo del nivel del suelo. Esto proporciona una pendiente suficiente para que las aguas residuales fluyan nuevamente por el túnel. Desde allí, el agua fluye hacia las plantas de tratamiento de aguas residuales operadas por Emschergenossenschaft. A lo largo de su longitud, la alcantarilla de Emscher absorbe las aguas residuales de más de 1,8 millones de habitantes, así como las empresas industriales y comerciales de los alrededores. Las aguas residuales fluyen a la planta de tratamiento de aguas residuales en Bottrop y a la planta de tratamiento de aguas residuales en el estuario de Emscher en Dinslaken.

Para resumir el proyecto de conversión de Emscher en términos simples, se trata de un túnel subterráneo de aguas residuales masivo de 51 km, conectado a una red de conductos subterráneos y estaciones de bombeo que moverán todas las aguas residuales que fluyen actualmente a lo largo del desagüe abierto. Con la demolición de los sistemas de alcantarillado abiertos, el río Emscher y sus afluentes volverán a los cursos de agua naturales.

El desafío: la tecnología de tratamiento de aguas residuales con mayor eficiencia energética
Para mantener el flujo de aguas residuales a lo largo de los 51 km completos, el túnel debe tener una pendiente descendente de 1,5 m por kilómetro. Con tal inclinación, el túnel estaría a 75 m bajo el nivel del suelo cuando llegue a Dinslaken.

La solución a este desafío fue construir tres grandes estaciones de bombeo en Gelsenkirchen, Bottrop y Oberhausen para elevar el agua desde una profundidad de alrededor de 40 ma 8 m bajo el nivel del suelo. Estas estaciones de bombeo son esenciales para la operación exitosa de todo el sistema, razón por la cual se establecieron especificaciones precisas al inicio. Esto podría satisfacerse utilizando bombas con propiedades hidráulicas particularmente eficientes para proporcionar confiabilidad y mantener el consumo de energía y los costos de operación lo más bajos posible.

La solución: bombas de aguas residuales con alta eficiencia hidráulica
KSB pudo asegurar el contrato, evitando la competencia de varios otros proveedores, al recomendar sus bombas Sewatec. Estas bombas tienen un sistema hidráulico de aguas residuales bien probado y logran excelentes eficiencias para una excelente relación precio / rendimiento.

Las principales áreas de participación de KSB fueron el suministro de bombas para las estaciones de bombeo Bottrop y Gelsenkirchen. Ambas estaciones de bombeo elevan las aguas residuales del valle a las secciones de alcantarillado en un nivel superior. Los conjuntos de bombas más grandes tienen una potencia nominal de 470 kW y manejan hasta 6.480 metros cúbicos de aguas residuales por hora.

Para la estación de bombeo en Bottrop, Schachtbau Nordhausen GmbH, constructores de las estaciones de bombeo, encargó 10 bombas Sewatec con boquillas de descarga entre 500 y 700 mm y diámetros de impulsor de hasta 900 mm con ejes de unión universal. Nueve bombas del mismo diseño fueron encargadas para la estación de bombeo Gelsenkirchen. Además, se suministraron dos bombas Sewatec del mismo tamaño en un diseño de acoplamiento cerrado.
Se hicieron varias modificaciones a las bombas para cumplir con los requisitos especiales del proyecto. Los ingenieros de KSB diseñaron las carcasas para esta variante con boquillas de descarga tangencial para lograr eficiencias aún mejores. Los impulsores también fueron optimizados para proporcionar una excelente eficiencia, al tiempo que garantizaban un alto grado de seguridad operativa.

Debido a las exigencias extremas del operador para el sellado del eje, se desarrolló y construyó un nuevo sello mecánico. Este sello mecánico en tándem recientemente desarrollado con contenedor de enfriamiento integrado está montado como un sello de cartucho, lo que hace que su montaje y desmontaje sean muy fáciles y no requiere conexiones externas.
Las eficiencias de las bombas se probaron en banco en la fábrica de KSB en Halle / Saale a través de la simulación CFD (dinámica de fluidos computacional). Cada bomba se probó individualmente antes del envío y mostró que los compromisos asumidos para la eficiencia no solo se cumplieron, sino que incluso se superaron hasta en un 3%.

Manfred Greisch, gerente de proyecto de KSB lo resume de manera muy simple: “La bomba Sewatec está diseñada para cumplir con los requisitos desafiantes de la naturaleza del agua en el sistema Emscher. Es resistente al ataque químico y abrasivos. Pero lo más significativo es que las bombas KSB tienen un sistema hidráulico particularmente eficiente en comparación con sus competidores. Y casi no hace falta decir que KSB tiene la infraestructura y los recursos para soportar estas bombas durante toda su vida laboral “.

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