Las aguas residuales son un subproducto crítico de las actividades residenciales e industriales, y medir su caudal con precisión es esencial para un tratamiento eficaz, el cumplimiento de la normativa medioambiental y la gestión de los recursos.
Los contadores de aguas residuales son instrumentos de medición de caudal que permiten cuantificar el volumen de agua residual vertido a la red de saneamiento o a un cauce público. También suelen necesitar un contador de vertidos las industrias que disponen de sistemas de tratamiento previo.
Qué se entiende por agua residual
Por aguas residuales se entiende cualquier agua que haya sido afectada por el uso humano. Incluye el agua procedente de actividades residenciales, industriales, comerciales o agrícolas que transporta diversos contaminantes.
Una vez utilizada, esta agua debe ser tratada antes de devolverla al medio ambiente para evitar daños a los ecosistemas y a la salud pública.
Aguas residuales, también llamadas aguas residuales, es el término que se utiliza para referirse al agua que ha sido utilizada en diversas actividades humanas y ya no es apta para su finalidad original.
En pocas palabras, las aguas residuales son agua utilizada, como el agua de la ducha, la de cocinar, lavarse las manos, lavar la ropa y los procesos industriales.
Tipos y ejemplos de aguas residuales
- Aguas residuales municipales o de alcantarillado: incluye el agua de hogares, escuelas, hospitales y empresas.
- Aguas residuales industriales: procede de procesos industriales y de fabricación.
- Aguas residuales domésticas: aguas residuales de origen doméstico, incluidas las procedentes de fregaderos, inodoros, lavadoras y lavavajillas.
- Escorrentía de aguas pluviales: agua que procede de la lluvia y se dirige a los desagües pluviales.
- Escorrentía agrícola: incluye el agua procedente del riego y de las explotaciones ganaderas.
- Efluentes industriales: aguas residuales de fábricas, centrales eléctricas y refinerías.
- Agua de proceso: agua utilizada en procesos industriales, como refrigeración, calefacción o como parte del proceso de fabricación, que se contamina durante su uso.
Dependiendo de la industria, el agua residual industrial puede contener productos químicos nocivos, metales y otros contaminantes que requieren un tratamiento especial.
Las aguas residuales están reguladas por las autoridades gubernamentales, que establecen estándares para determinar los niveles aceptables de elementos que aún pueden estar presentes antes de que se pueda liberar el agua.
Estos estándares son cruciales para salvaguardar los ecosistemas y hábitats en los que se reintroducirá el agua dentro de la cuenca.
Para garantizar el cumplimiento, las autoridades gubernamentales también exigen el registro y la presentación de informes de las tasas mínimas, máximas y promedio de agua afluente que ingresa a la instalación de tratamiento de agua.
Qué debe medir un contador de agua residual pequeño
Es un instrumento que tiene la finalidad de contabilizar el volumen de agua que pasa por él.
Este tipo de medidores de flujo calculan la velocidad del agua y a partir de ella estiman el volumen que circula por ellos.
Para garantizar el tratamiento y la eliminación adecuados de las aguas residuales, se utilizan caudalímetros especializados para controlar los caudales, lo que permite optimizar los procesos de tratamiento, elaborar informes normativos y gestionar los costes.
En una instalación compacta, la selección no depende únicamente del tamaño exterior del contador. También es necesario valorar el tipo de fluido, el caudal mínimo y máximo, la cantidad de sólidos en suspensión, el diámetro y material de la tubería, el espacio disponible y la precisión requerida.
Opciones de contador para instalaciones pequeñas
Contador electromagnético
El más utilizado en instalaciones industriales.
Mide el caudal sin partes móviles, basándose en el principio de inducción electromagnética.
Los contadores de aguas residuales electromagnéticos son la mejor solución para medir líquidos con elevados contenido de partículas en suspensión para aquellos lugares en los que se requiere una respuesta rápida y sencilla.
El sensor del contador de aguas residuales electromagnético és el dispositivo que se encuentra instalado en la tubería de evacuación de las aguas residuales, y el cuál se va a encargar de realizar la lectura del paso del fluido a través del mismo.
Cómo funciona
Caudalímetros electromagnéticosfuncionan aplicando una corriente alterna a bobinas alrededor de un tubo de flujo no conductor.
Esto crea un campo magnético que interactúa con el fluido conductor que fluye a través del tubo.
A medida que el fluido se mueve, induce un voltaje perpendicular al campo magnético, que se mide mediante electrodos.
Calculan el caudal del flujo gracias a las propiedades electromagnéticas del agua, que actúa de conductor entre dos electrodos.
Ventajas
- Los medidores de flujo magnéticos proporcionan mediciones de flujo de alta precisión, incluso en condiciones difíciles con caudales variables, turbulencias o sólidos suspendidos en las aguas residuales.
- Debido a su simplicidad y falta de piezas móviles, los medidores de flujo magnéticos requieren un mantenimiento mínimo.
- Los caudalímetros electromagnéticos se utilizan mucho en las plantas de tratamiento de aguas residuales por su precisión y capacidad para manejar líquidos con altos niveles de sólidos en suspensión.
- Su durabilidad y sus reducidas necesidades de mantenimiento los hacen ideales para aplicaciones de aguas residuales tanto municipales como industriales, donde las condiciones del caudal pueden ser impredecibles.
Limitaciones
- Los medidores de flujo electromagnéticos requieren que el fluido que se mide tenga un cierto nivel mínimo de conductividad.
- Es posible que no proporcionen mediciones precisas para fluidos con muy baja conductividad, como líquidos o gases no conductores.
- Los caudalímetros electromagnéticos podrían tener un costo inicial mayor.
Los caudalímetros magnéticos se pueden instalar mediante bridas, roscas o abrazaderas.
Contador ultrasónico
Mide el caudal mediante ondas ultrasónicas.
Cómo funciona
Los medidores de flujo ultrasónicos utilizan ondas sonoras para medir la velocidad de las aguas residuales.
Pueden ser contadores de tiempo de tránsito, para aguas residuales limpias o parcialmente limpias, o medidores Doppler, para aguas residuales sucias con partículas o burbujas de aire.
Utilice el principio de tiempo de tránsito o Doppler para medir el flujo de fluido.
Los medidores de tiempo de tránsito emiten señales ultrasónicas entre dos transductores colocados en la tubería.
Se mide el tiempo que tardan las señales en viajar aguas arriba y aguas abajo.
El contador de ultrasonido es un caudalímetro que mide el caudal o flujo volumétrico de un líquido que pasa por él.
El flujo del agua se calcula en base al tiempo de tránsito de una señal de sonido que va desde un emisor a otro.
Estos contadores están disponibles en abrazadera y en línea configuraciones.
Ventajas
- Los caudalímetros ultrasónicos son ideales para aplicaciones de aguas residuales que requieren mediciones no invasivas.
- Los medidores de flujo ultrasónicos adoptan una medición sin contacto, por lo tanto, no son intrusivos, lo que significa que no requieren ninguna inserción en la tubería ni contacto directo con el fluido.
- Los medidores de flujo ultrasónicos se pueden usar con diversos materiales de tuberías, incluidos metales, plásticos y concreto, y desde tuberías pequeñas hasta tuberías grandes, como desde DN32-DN6000 mm.
- Los medidores de flujo ultrasónicos brindan mediciones de flujo precisas en una amplia gama de caudales.
- Los medidores de flujo ultrasónicos tienen un impacto mínimo en las características del flujo de las aguas residuales, ya que no introducen obstrucciones ni restricciones.
- Su flexibilidad y capacidad para medir una amplia gama de tipos de aguas residuales los convierten en una opción popular tanto en entornos municipales como industriales, especialmente para tuberías de mayor tamaño o instalaciones temporales.
Limitaciones
- Los caudalímetros ultrasónicos son menos precisos cuando se utilicen con aguas residuales que contengan una alta concentración de burbujas o partículas de aire para medidores de tiempo de tránsito.
- Los medidores de flujo ultrasónicos pueden encontrar desafíos al medir fluidos con baja conductividad, como agua desionizada o ciertos hidrocarburos.
El método de instalación más común de medidores de flujo ultrasónicos es el método de sujeción.
Contador de canal abierto
Para instalaciones donde el agua residual circula en canal o colector abierto, sin presión.
Cómo funciona
Los caudalímetros de canal abierto están diseñados para medir el caudal de aguas residuales en sistemas abiertos en los que el agua fluye sin estar totalmente encerrada en tuberías.
Estos contadores suelen utilizar presas o canales combinados con sensores para determinar los caudales.
Ventajas y limitaciones
- Los caudalímetros de canal abierto son la mejor elección para aplicaciones en las que las aguas residuales fluyen por canales o sistemas abiertos, como la escorrentía de aguas pluviales o determinadas secciones de plantas de tratamiento de aguas residuales.
- Su capacidad para medir el caudal en entornos no cerrados los hace cruciales para estas aplicaciones.
- Requieren un diseño específico del canal, como vertederos o canales, para obtener mediciones precisas.
- No son aptos para sistemas de tuberías cerradas.
- Son propensos a atascos por residuos.
Contador de vórtice
Cómo funciona
Caudalímetros vortex medir el caudal de las aguas residuales detectando la frecuencia de los vórtices desprendidos por un cuerpo bluff colocado en la corriente del caudal.
La frecuencia de estos vórtices es proporcional al caudal.
Cuándo puede utilizarse
Los caudalímetros vortex se utilizan a menudo en aplicaciones de aguas residuales industriales en las que el líquido puede estar a alta temperatura o presión.
Su durabilidad y resistencia a condiciones difíciles los hacen adecuados para aguas residuales que contienen gases o vapor.
Sin embargo, son menos precisos para aguas residuales viscosas o con alto contenido en sólidos.
No son ideales para caudales bajos o sólidos elevados y son sensibles a las vibraciones.
Contador de presión diferencial
Cómo funciona
Caudalímetros de presión diferencial medir el caudal de aguas residuales determinando la caída de presión a través de una restricción, como una placa de orificio, un tubo venturi o una boquilla, en la tubería.
Ventajas y limitaciones
Los caudalímetros de presión diferencial se utilizan habitualmente en aplicaciones de aguas residuales en las que las limitaciones presupuestarias son un factor a tener en cuenta.
- Son rentables y adecuados para muchas aplicaciones generales de medición de caudal de aguas residuales.
- Tienen un bajo coste y son fáciles de instalar.
- Ofrecen una amplia gama de caudales.
- Son adecuados sobre todo cuando se acepta una precisión moderada y el agua residual no contiene altos niveles de sólidos o partículas.
- Crean una caída de presión.
- Pueden atascarse con altos niveles de sólidos.
- Requieren mantenimiento frecuente.
No son aptos para aguas residuales con alto contenido en sólidos o lodos, ya que pueden obstruir o dañar el medidor.
Comparación de contadores de agua residual
| Tipo de caudalímetro | Lo mejor para | Ventajas | Limitaciones |
|---|---|---|---|
| Electromagnético | Aguas residuales municipales e industriales, lodos | Alta precisión; sin piezas móviles; maneja altos sólidos | Sólo funciona con líquidos conductores; costo inicial mayor |
| Ultrasonidos | Instalaciones no intrusivas, aguas residuales limpias o sucias | No intrusivo; sin piezas móviles; funciona con tubos grandes; caída de presión mínima | Menos preciso con burbujas de aire o partículas en medidores de tiempo de tránsito |
| Canal abierto | Canales abiertos de aguas residuales, por ejemplo, aguas pluviales | Ideal para entornos abiertos; sin piezas móviles | Requiere un diseño específico del canal; propenso a atascos por residuos |
| Vórtice | Aguas residuales industriales a alta temperatura o presión | Sin partes móviles; puede manejar vapor y gases; duradero | No es ideal para caudales bajos o sólidos elevados; sensible a las vibraciones |
| Presión diferencial | Aplicaciones de bajo coste para aguas residuales en general | Bajo coste; fácil de instalar; amplia gama de caudales | Crea una caída de presión; se atasca con altos niveles de sólidos; mantenimiento frecuente |
Cómo elegir un contador pequeño para aguas residuales
Dada la naturaleza compleja y variable de las aguas residuales, es esencial elegir el caudalímetro adecuado que se adapte a las condiciones específicas de su sistema de aguas residuales.
Elegir el caudalímetro adecuado requiere una comprensión profunda de las demandas de la aplicación.
Por lo tanto, es crucial dedicar tiempo suficiente para evaluar el tipo de fluido y los requisitos de instalación de manera paso a paso y sistemática.
1. Tipo de aguas residuales
Los distintos caudalímetros se adaptan mejor a los distintos tipos de aguas residuales.
Por ejemplo, las aguas residuales municipales con alto contenido en sólidos se miden mejor con un caudalímetro electromagnético, mientras que los efluentes industriales limpios pueden ser adecuados para un caudalímetro ultrasónico.
2. Caudal mínimo, máximo y habitual
Es fundamental conocer el caudal previsto en su sistema.
Para caudales altos en tuberías grandes, los medidores electromagnéticos o ultrasónicos pueden ser ideales, mientras que los caudales bajos pueden requerir medidores más especializados, como medidores de vórtice o de presión diferencial.
3. Contenido en sólidos
Las aguas residuales suelen contener partículas que pueden obstruir o interferir con determinados tipos de caudalímetros.
Los medidores electromagnéticos y ultrasónicos son adecuados para aguas residuales con alto contenido en sólidos, mientras que los medidores de presión diferencial y vórtice pueden tener problemas en estas condiciones.
4. Entorno y espacio de instalación
Tenga en cuenta el entorno físico de la instalación.
En algunos casos, los medidores no intrusivos, como los ultrasónicos de pinza, son ideales porque no requieren cortar la tubería ni detener el flujo.
En otros casos, los medidores en línea pueden ser más apropiados.
5. Diámetro y material de la tubería
Los medidores de flujo ultrasónicos se pueden usar con diversos materiales de tuberías, incluidos metales, plásticos y concreto, y desde tuberías pequeñas hasta tuberías grandes, como desde DN32-DN6000 mm.
Los caudalímetros magnéticos se pueden instalar mediante bridas, roscas o abrazaderas.
6. Requisitos de precisión
El nivel de precisión requerido depende de la aplicación.
El cumplimiento de la normativa, la facturación y el control de la contaminación requieren caudalímetros de alta precisión, como los electromagnéticos o los Coriolis.
La supervisión general de procesos puede permitir menos precisión, en cuyo caso los medidores de presión diferencial o vórtice podrían ser una solución rentable.
7. Salidas y comunicaciones
Definir la necesidad de pantalla local, salidas de señales electrónicas o protocolos de comunicaciones especializados.
Las salidas disponibles pueden incluir 4-20 mA, digital por impulsos y digital programable.
8. Presupuesto y mantenimiento
Los caudalímetros tienen precios muy variados.
Los medidores electromagnéticos y ultrasónicos suelen ser más caros debido a su avanzada tecnología y precisión, mientras que los medidores de presión diferencial son más asequibles, pero pueden requerir un mantenimiento más frecuente.
La tendencia a obstruirse y la necesidad de mantenimiento frecuente hacen que los medidores de presión diferencial sean menos adecuados para entornos de aguas residuales más difíciles.
Contador de turbina tangencial para caudales pequeños
El contador HIDROTANGENCIAL esta preequipado para la colocación de un emisor se pulsos.
El contador de agua Hidrotangencial de Hidroconta cuenta con el cuerpo de la hélice colocado en posición tangencial que permite en el caso de que el agua contenga sólidos en suspensión estos pasen a través del medidor de agua sin obstruirlo.
Para su correcto funcionamiento el medidor de agua Hidrotantegial debe colocarse en posición horizontal.
La relojería del contador tipo tangencial de Hidroconta cuenta con un modelo de transmisión magnética.
El cuerpo del contador de agua está fabricado en hierro fundido que le da buena resistencia al desgaste por el uso continuado.
Funcionamiento
El funcionamiento del contador Hidrotangencial está basado en una turbina o hélice situada en la parte superior del tubo de medida.
El giro de la hélice se trasmite mediante transmisión magnética a través de un eje y engranaje hasta un cabezal que acumula en su totalizador el volumen de agua que ha circulado por el contador.
La turbina está conectada con unos engranajes, por lo que al girar esta se mueve todo el conjunto, actuando sobre los tambores numéricos.
Ventajas
- No hay obstáculos en el tubo de medición, y por lo tanto las pérdidas de carga son muy bajas.
- Con un mecanismo totalmente independiente y protegido contra campos magnéticos, el contador Hidrotangencial, permite una reparación más sencilla, sin necesidad de extraer el contador de la instalación, una mayor durabilidad y seguridad frente a fraudes.
- La colocación tangencial permite que los sólidos en suspensión pasen a través del medidor de agua sin obstruirlo.
Otros contadores de turbina
Contadores de chorro único
Incide un único chorro de agua sobre la turbina.
Su funcionamiento es bueno en flujos pequeños, por eso suele instalarse para uso doméstico, en viviendas o jardines.
No es muy utilizado en el ámbito agrícola o industrial.
Deben instalarse en posición horizontal.
Contadores de chorro múltiple
Inciden varios chorros de agua sobre la turbina, esto hace que el funcionamiento sea más equilibrado, lo que mejora su precisión y aumenta su durabilidad.
Aunque también se usan para flujos bajos, permiten un mayor calibre que los contadores de chorro único.
Contadores Woltman
En este tipo de medidores la hélice gira en un plano perpendicular al flujo del agua, y lo hace mediante transmisión magnética.
Suelen ser los más habituales en los regadíos, ya que permiten diámetros mayores, entre 50 y 300mm.
Ante tanta oferta, es habitual que te asalten dudas sobre qué contador es el adecuado para ti.
Rangos de caudal y salidas disponibles
| Caudal | Salidas | Condiciones comerciales |
|---|---|---|
| Entre 700 litros/h hasta máximo 5800 litros/h, según instalación | 4-20 mA, digital por impulsos, digital programable | PORTES INCLUIDOS EN PENÍNSULA |
| Entre 900 litros/h hasta máximo 9.000 litros/h, según instalación | 4-20 mA, digital por impulsos, digital programable | PORTES INCLUIDOS EN PENÍNSULA |
| Entre 1800 litros/h hasta máximo 14.000 litros/h, según instalación | 4-20 mA, digital por impulsos, digital programable | PORTES INCLUIDOS EN PENÍNSULA |
| Según modelos | 4-20 mA, digital por impulsos, digital programable | PORTES INCLUIDOS EN PENÍNSULA; CONSULTAR PRECIOS |
Los rangos de caudal dependen de la instalación y del modelo seleccionado.
Requisitos de medición y control
Orden TED/1191/2024 (octubre 2024): regula los sistemas electrónicos de control de los volúmenes de agua utilizados y los vertidos al dominio público hidráulico.
Marcado M, metrología nacional: exigido por el Real Decreto 244/2016 para contadores destinados al control de volúmenes del dominio público hidráulico.
El rango de medida de los contadores está determinado por la Directiva MID 2014/32/UE estableciendose el ratio entre el valor del caudal permanente (Q3) y el del caudal mínimo (Q1).
El Error Máximo Permitido, positivo o negativo, en volúmenes entre el caudal de transición (Q2), incluído, y el caudal de sobrecarga (Q4) sería del 2% con una temperatura de agua ≤ 30 ° C.
¿Necesitas ayuda para determinar qué tipo de contador se adapta mejor a tu instalación y cumple con los requisitos de tu autorización de vertido?
Instalación de un caudalímetro. Hidromag
Qué contador elegir según la aplicación
- Para aguas residuales municipales e industriales con alto contenido en sólidos: caudalímetro electromagnético.
- Para instalaciones no intrusivas y grandes tuberías: caudalímetro ultrasónico.
- Para aguas residuales limpias o parcialmente limpias: contador ultrasónico de tiempo de tránsito.
- Para aguas residuales sucias con partículas o burbujas de aire: medidor ultrasónico Doppler.
- Para canales abiertos y determinadas secciones de plantas de tratamiento: caudalímetro de canal abierto.
- Para aguas residuales industriales con gases, vapor, alta temperatura o presión: caudalímetro de vórtice.
- Para aplicaciones generales con precisión moderada y bajo presupuesto: caudalímetro de presión diferencial, siempre que el agua residual no contenga altos niveles de sólidos o partículas.
- Para una instalación compacta con caudal pequeño y sólidos en suspensión: contador de turbina tangencial, colocado en posición horizontal y seleccionado según el rango de caudal de la instalación.
Al conocer las características específicas de sus aguas residuales y alinearlas con las capacidades de los distintos caudalímetros, podrá elegir la solución más eficaz y eficiente para su sistema.
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