Renovación integral del pre y desarenado de la EDAR de Galindo, en producción ininterrumpida, utilizando BIM

El Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia ha concluido en las últimas semanas la obra de renovación integral de la instalación de pre y desarenado de la EDAR de Galindo (Sestao – Bizkaia), en la que se ha utilizado modelado BIM (Building Information Modeling) en una instalación existente y que debía mantenerse en producción de manera ininterrumpida.

La depuradora de Galindo ha cumplido recientemente 30 años. Los muros y los carriles de rodadura por los que se desplazan los puentes desarenadores presentaban un importante estado de deterioro, lo cual afectaba a su movimiento y por tanto su operatividad. Por otro lado, el sistema de aireación de burbuja gruesa existente no proporcionaba un rendimiento adecuado por lo que se estimó oportuno la implementación de una tecnología alternativa para el desarenado y desengrasado del influente.

El CABB ha renovado la instalación de pre y desarenado de la EDAR de Galindo tras 30 años de funcionamiento. La aplicación de modelado BIM ha permitido reducir los costes operativos y de mantenimiento, aprovechando flujos de trabajo digital.

La obras han supuesto una inversión de 1.693.212,32 euros para modernizar esta instalación fundamental en la primera fase del proceso de depuración de las aguas residuales. En concreto, se han reconstruido los muros de la instalación, sustituido los raíles de los carros desarenadores, las compuertas de desarenadores y tamices, y el sistema de aireación de burbuja gruesa por otro de burbuja fina, lo que ha permitido incrementar en un 238% la concentración de arenas y grasas del residuo obtenido en el proceso de desarenado.

Tecnología empleada

Durante la ejecución de las obras de renovación de los desarenadores-desengrasadores de la EDAR y debido al bajo rendimiento de extracción de grasas del sistema original, se planteó la duda sobre la idoneidad de las distintas tecnologías de eliminación de grasas del mercado. Así, y con el objetivo de seleccionar la mejor tecnología a instalar en los desengrasadores, se decidió realizar una prueba empírica mediante la instalación y posterior comparación de dos tecnologías funcionando en paralelo en cada una de las líneas de funcionamiento de un mismo desarenador-desengrasador.

Las dos líneas disponen de la misma superficie y secciones de paso y se las alimenta con la misma carga del influente de planta. Mientras en una línea se instalaron difusores de burbuja gruesa con el doble objetivo de eliminar grasas y arenas, en la línea paralela, se instalaron turbinas de generación de burbuja fina. Esta comparativa se realizó durante un período de tres semanas, en los que se procedió al análisis de los siguientes parámetros:

• Volumen total de residuos extraído de cada sistema.

• Porcentaje de grasas y aceites sobre la materia seca.

• Valor neto total de aceites y grasas retiradas.

Respecto al volumen de residuos extraídos con la tecnología de burbuja fina prácticamente se dobla el extraído con la tecnología de burbuja gruesa, 66% frente a un 34%. Por otro lado, el 83% de la materia seca extraída por el sistema de burbuja fina son aceites y grasas, mientras que, en el sistema de burbuja gruesa, ese porcentaje se reduce hasta el 43%. Así, y teniendo en cuenta los valores anteriores, se concluye que, en el caso de la EDAR de Galindo, la cantidad de aceites y grasas extraídas del sistema con la tecnología de burbuja fina ha sido 6,9 veces superior a la obtenida con la tecnología de burbuja gruesa.

Por otro lado, durante las obras se han llevado a cabo las siguientes actuaciones de rehabilitación integral de la instalación:

• Demolición de carriles, muros, compuertas, sistema de aireación por burbuja gruesa.

• Saneado y reconstrucción de muros con aumento de sección.

• Colocación de carriles con sistema de nivelación y anclaje resistentes a vibraciones

• Instalación de sistema de aireación de burbuja fina incluyendo sistema de extracción de grasas mediante rampas inclinadas

• Instalación de 36 nuevas compuertas

• Fabricación y montaje de ataguías necesarias y su posterior retirada

Desde el prinicpio se planteó el reto de que la planta debía estar en producción continua, ya que el predesarenado no tiene posibilidad de sectorización y las compuertas de aislamiento estaban muy deterioradas y en algún caso inoperativas. Para poder realizar los trabajos de reparación de obra civil y sustitución de equipos mecánicos ha sido necesario construir 7 ataguías algunas de ellas de complicada geometría y muy difícil puesta en obra debido el perfil del fondo en el cual debían apoyar.

La sustitución del sistema de aireación por tecnología de burbuja fina ha supuesto un rendimiento 6,9 veces superior en la extracción de aceites y grasas.

La instalación de ataguías se ha tenido que realizar en lapsos de tiempo muy reducidos y en su mayoría en horario nocturno para minimizar la afección a la producción de la planta. A todo ello hay que añadir la penosidad del trabajo desarrollado en un ambiente con gran carga de residuos que debían ser eliminados de forma previa a cualquiera de las actuaciones lo que disminuía el escaso tiempo disponible para la ejecución de los trabajos.

Metodología BIM

La dinámica de trabajo ha incluido la metodología Building Information Modelling (BIM). Esta nueva metodología basada en la digitalización y la colaboración entre agentes permite gestionar los elementos que forman parte de la infraestructura a lo largo de todo su ciclo de vida. Los beneficios específicos de esta metodología se traducen en ahorros en la fase de ejecución (13%-21%) o en la de explotación (10%-17%), reduciendo los costes operativos y de mantenimiento, aprovechando flujos de trabajo digital.

La metodología divide el ciclo de vida de un proyecto en siete fases que se denominan dimensiones BIM: La idea, el boceto, el modelo tridimensional, planificación, coste, sostenibilidad e información. En el caso específico de esta obra, el Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia ha aplicado la metodología centrándose en dos de sus dimensiones: la elaboración del modelo gráfico tridimensional (3ª dimensión) y su enriquecimiento con la documentación de cada uno de los equipos instalados (7ª dimensión).

La elaboración del modelo gráfico tridimensional ha partido de una nube de puntos obtenida a partir de tecnologías de topografía avanzada. El sistema de referencia empleado ha sido el ETRS89 y la proyección empleada ha sido la UTM referida en su huso 30. En el procesado de la nube de puntos se ha depurado cada uno de los modelos finales eliminando las posibles interferencias y ruido capturado, así como los puntos fuera de los límites del proyecto, duplicados y sombras. El nivel de detalle con el que se ha elaborado el modelo se ha basado en el estándar LOD 200 en el caso de edificios e instalaciones cercanas de referencia, y con un nivel de detalle LOD 300 en el caso de los elementos tanto de construcción como equipamiento, con una visualización detallada de los objetos y conjuntos, precisos en dimensiones, cantidades, tamaño, forma, ubicación y orientación. Este nivel de detalle permite tomar medidas y cantidades directamente del modelo.

Así, el modelo de coordinación BIM se ha conformado a partir de varios modelos que se corresponden con las diferentes disciplinas:

• Obra civil (CIV): que incluye todo lo relacionado con el terreno, la urbanización y servicios (viales, drenaje, …)

• Estructura (STR): en el que se representan la estructura de hormigón (muros, pilares, …) y estructura metálica

• Arquitectura y edificación (ARQ): envolvente exterior, compartimentación interior e instalaciones de edificación (barandillas, puertas, ventanas, …)

• Instalaciones generales y de proceso (MEP): incluyendo todos los equipos eléctricos, mecánicos y demás equipamiento que intervienen en la actividad operativa del proceso de pre y desarenado.

El nivel de información asociada (LOI) a cada uno de los elementos del modelo se ha estructurado en torno a una agrupación de propiedades con la principal intención de facilitar una óptima y automatizada transmisión de información del modelo as built a la gestión de su mantenimiento y que sirve para su identificación y compra (marca, modelos, …). La codificación de los elementos del modelo se ha realizado asignando un código en las propiedades asignadas según su clasificación.

Así mismo, se ha incluido información vinculada (LOL) basada en URL que da acceso a información adicional, como son las fichas de especificación técnica o los manuales de instalación y mantenimiento de cada uno de los elementos incluidos en el alcance de la obra. De esta forma es posible explorar el “gemelo digital” del proceso de pre y desarenado y, además, acceder a la información desde el propio modelo 3D, permitiendo visualizar la totalidad de su construcción y equipamiento que, en condiciones operativas, gran parte de éste se encuentra oculto bajo el agua.

La digitalización de los procesos y la utilización de herramientas de movilidad permite  acceder a toda la información disponible, lo que se trasladará en la mejora de la eficiencia de sus actuaciones.

La digitalización de los procesos, junto con la utilización de herramientas de movilidad permitirá tanto al personal de explotación como de mantenimiento acceder desde estos modelos a toda la información disponible, lo que se trasladará en la mejora de la eficiencia de sus actuaciones.