Redes de alcantarillado. Parte 1: Camiones de limpieza y parámetros generales de caudal y presión

En el mantenimiento de las redes de saneamiento, la tarea más frecuente a realizar es la limpieza de colectores e imbornales. Esta limpieza se realiza tradicionalmente con los denominados camiones de limpieza mixtos de impulsión de agua a presión y succión de lodos. Estos vehículos se componen de:

• Una cuba dividida internamente en dos cámaras: Una para el agua que se utilizará en la limpieza (cámara delantera) y otra para depositar los residuos retirados de las tuberías (cámara trasera).
• Un sistema de impulsión de agua, que dispone de una bomba y un carrete de manguera especial con una tobera en el extremo, para conducir el agua a presión hasta el interior del colector.
• Un sistema de succión, mediante una bomba de vacío que genera una depresión interior en la zona trasera de la cuba, para elevar hasta ella, a través de otra manguera especial (mangote), los residuos que se recogen de la tubería y transportarlos posteriormente a una depuradora.

El proceso general de trabajo con estos camiones es el siguiente:

• La parte trasera del camión se posiciona junto al pozo de registro desde el que se va a actuar.
• Es importante que las mangueras de impulsión y succión se encuentren en la misma vertical del pozo.
• También es importante que la limpieza se realice “aguas arriba”, es decir que la manguera con la tobera se introduzca en contra del flujo del agua por la tubería.
• La propia presión del agua, al salir por los chorros traseros de la tobera, impulsará la tobera-manguera aguas arriba hasta alcanzar el siguiente pozo de registro.
• Alcanzado ese punto, es donde empieza la limpieza efectiva de la tubería. Mientras se va recogiendo la manguera hacia el pozo de inicio, los chorros de agua a presión salen de la tobera formando una especie de paraguas que arrastra los sedimentos aguas abajo.
• Los sedimentos llegan al pozo de inicio donde se encuentra el mangote de succión, que los eleva a la cuba de lodos.

Los requerimientos del tamaño de la cuba del camión y sus características de caudal y presión del agua de impulsión, capacidad de succión, mangueras, etc., estarán en función de las necesidades de la red, diámetros de tubería, cantidad y tipo de residuos a eliminar, profundidad de las tuberías, longitud de tramos, etc. El proceso de trabajo descrito anteriormente se podrá realizar con el camión mientras se tenga agua en la cámara delantera o haya capacidad para los residuos en la cámara trasera. Cuando falte agua de limpieza habrá que reponerla y cuando se llene la cámara de residuos habrá que vaciarla. Estos desplazamientos pueden suponer un tiempo muy importante dentro de la jornada laboral de un camión de limpieza.

Para minimizar las pérdidas de tiempo en estos desplazamientos, existen camiones con un sistema adicional de reciclaje del agua. Este sistema separa internamente el agua de los lodos recogidos del colector, para utilizarla de nuevo en la limpieza a través del sistema de impulsión. De esta forma, además de evitar los desplazamientos, se reutiliza la propia agua del alcantarillado, sin necesidad de utilizar agua potable o regenerada para ello. Con estos sistemas de reciclaje de agua, frente a los equipos convencionales, se consigue:

• Aumentar los rendimientos de limpieza más de un 300%.
• Reducir anualmente hasta 12.000.000 litros de agua (5 piscinas olímpicas).
• Reducir en más de 14.000 litros al año el gasto de combustible y sus correspondientes emisiones.
• Reducir la incidencia de vehículos en la vía pública.

Parámetros generales de caudal y presión

En la limpieza por agua a presión se manejan dos parámetros fundamentales, el caudal de agua (litros por minuto) que se utiliza y la presión (bar) con la que sale el agua por los chorros de la tobera. La combinación de estos dos parámetros es la que ofrece la mayor o menor capacidad general de limpieza.

Para la limpieza específica de alcantarillado, el parámetro de la presión se debe limitar a un máximo de 120 bar en los chorros, para evitar que se puedan producir daños por abrasión en la propia tubería. Para aumentar la capacidad de limpieza habrá que aumentar, por tanto, el caudal suministrado por la bomba a esa presión.

Aunque hay otros factores que pueden influir en los requerimientos de caudal para la limpieza de tuberías, como pueden ser la cantidad de residuos existentes, el tipo de éstos (arenas, gravas, incrustaciones…), su densidad o compactación, el nivel de agua de la tubería, etc., se puede establecer una relación entre el diámetro de la tubería y el caudal requerido en su limpieza. Cuanto mayor sea el diámetro de la tubería, mayor deberá ser el caudal necesario para su limpieza.

También hay que tener en cuenta la pérdida de carga que se genera en la propia manguera de alta presión por el rozamiento del agua en su interior, para restarla de la presión a la salida de la bomba y determinar qué presión existe realmente en la tobera.

Para minimizar las pérdidas de carga en la manguera, cuanto mayor sea el caudal necesario de limpieza, mayor deberá ser también el diámetro de la manguera utilizada. Como ejemplo, se puede indicar que, para un caudal de 250 L/min, la pérdida de carga en una manguera de 20 mm (¾”) es de 0,7 bar por cada metro, mientras que en una manguera de 25 mm (1”) es de 0,23 bar por cada metro. Es decir, en un camión con 100 metros de manguera, la diferencia de pérdida de carga será de 47 bar según la manguera utilizada. En la Tabla adjunta se indican los valores aproximados de caudal y de diámetro de manguera recomendables para los diferentes diámetros de tubería.