Protocolo de seguridad para el vaciado y limpieza con inertización de un digestor de una EDAR

DIRECTIVA EUROPEA

TEMÁTICA

LEGISLACIÓN

94/9/CEE (ATEX-100)

Aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas

Real Decreto 400/1996

99/92/CEE (ATEX-137)

Protección de la salud y seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de la presencia de atmósferas explosivas en el lugar de trabajo

Real Decreto 681/2003

Entrada de

agua bruta

Tratamiento

primario

Tratamiento

secundario

Tratamiento

terciario

Predesbaste

· Pozo de gruesos

· Bombeo de agua bruta

Decantadores

Primarios

· Precipitación química.

· Recogida de sobrenadantes

• Extracción fango primario

Reactores

 biológicos

Pretratamiento

Decantadores     secundarios

Precipitación/

filtración

desbaste -                     tamizado

Fangos

Eliminación de nutrientes

desarenado -        desengrasado

Desinfección

Digestión                          aerobia

Espesamiento

Agua tratada

Biogás

Digestión                    anaerobia

Estabilización

Leyenda

Deshidratación

Línea de agua

Línea de fangos

Disposición y/o valoración

Vertedero

Incineración

Línea de gas

1. PLANIFICACIÓN DE LAS TAREAS

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

· Se ha de realizar un plan específico de los trabajos en función de lo que se establezca en el protocolo previo.

· Se han de identificar las empresas que sean subcontratadas para realizar las tareas, y se verificará que disponen de medios y personal adecuado para estos trabajos.

· Se deberá realizar la coordinación de actividades empresariales con dichas empresas para presentar los puntos que les afecte del protocolo; y en especial en lo referente a las atmósferas explosivas y el documento de protección explosiones de la EDAR.

· Se deberá autorizar previamente a los trabajadores que accederán a las zonas de riesgo, tanto propios como subcontratados.

· Se deberá delimitar la zona de riesgo (a definir la distancia desde digestor), mediante vallas y cintas.

· Se deberá señalizar la prohibición del acceso e indicar qué personas pueden acceder.

2. VACIADO DEL DIGESTOR

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

Se establecerán los pasos a seguir en la operación de vaciado, con su orden cronológico.

A continuación se indican los pasos a tener en cuenta en un vaciado de un digestor A, derivando todo el fango en un segundo digestor B (ejemplo):

1) La bomba de fangos a la centrífuga portátil aspirará de la tubería de purga del digestor A.

2) Cerrar las válvulas neumática y manual de entrada de fangos mezclados al digestor A, y abrir las válvulas neumática y manual de entrada de fangos mezclados al digestor B.

3) Tapar (cerrar) la entrada de fangos mezclados y fangos recirculados al digestor A.

Mantener en funcionamiento la recirculación del digestor A con la manguera que une en la actualidad la salida de la tubería de recirculación con la tubería de rebose de seguridad.

A modo de cierre hidráulico, llenar la arqueta con agua y controlar que se mantenga el nivel.

4) Parar la turbina y el quemador de biogás del secado y cerrar la válvula correspondiente.

5) Vaciado del digestor A por la tubería de purga (desde la parte alta del digestor hasta la válvula de purga).

Se hará en vaciado continuo abriendo la válvula de purga manual  en la arqueta de vaciado del digestor y se CONTROLARAN CADA HORA los siguientes parámetros:

· Volumen del gasómetro: para que no baje éste de media altura.

· Presión de la red de biogás: para que se mantenga siempre por encima de 10 mbar.

· Caudal de alimentación a la centrífuga portátil.

· Verificar que la antorcha está quemando.

En caso de detectar alguna desviación en cualquiera de los parámetros a controlar se parará el vaciado y se avisará al Jefe de Planta EDAR.

DIARIAMENTE, dos veces por turno de MAÑANA y TARDE se COMPROBARÁN los parámetros:

· Medida del nivel del fango en el interior del digestor por la tubería de rebose.

· Nivel del agua de la arqueta de entrada de fango al digestor. Debe mantenerse en la marca.

6) Una vez que deje de salir fango por la válvula de purga se avisará al Jefe de Planta.

7) Cuando el digestor se vacíe de fango hasta el nivel de la válvula de purga será necesario proceder a su inertización según el protocolo de inertización.

Imagen 3. Esquema de la Edar de León, y detalle de sus 2 digestores primarios

Imagen 4. Esquema de la Edar de Valladolid, y detalle de sus 3 digestores primarios y 2 secundarios

3. INERTIZACIÓN DE LA ATMÓSFERA INTERIOR

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

Para la INERTIZACIÓN del interior del digestor con N₂ se contratará a una empresa suministradora del gas (por ejemplo de nitrógeno N₂) y que tenga un curriculum extendido en este tipo de actuación.

Los elementos que se necesitarán son:

· 1 Equipo de gasificación móvil autónomo.

· 1 Cisterna móvil "OPEX" (Operaciones Excepcionales) de capacidad variable según las necesidades y disponibilidad.

· Un medidor de caudal en continuo.

· Material auxiliar, mangueras y conexiones.

· Analizador de CH₄ en continuo.

· Herramientas antichispas.

1) 48 horas antes y durante la inertización se mantendrán parados los siguientes equipos:

· Bombas A y B de entrada de fangos a los digestores (estas bombas se pararán un mínimo de 48 horas antes de empezar la inertización).

· By-pass del circuito de calentamiento de fangos también del digestor B. El del A ya lo ha de estar.

TODA LA CÚPULA PASARÁ A SER ZONA 0 ATEX Y EL ACCESO A ESA ZONA HA DE REALIZARSE SOLO POR PERSONAL AUTORIZADO Y CON LA MÁXIMA SEGURIDAD: MEDIDOR MULTIGÁS (CH₄, CO, SH₂ y O₂) Y EMPLEANDO EQUIPOS DE RESPIRACIÓN AUTÓNOMO (ERA).

2) Durante la inertización se mantendrán en funcionamiento los siguientes equipos:

· Ventilador del gasómetro.

· Antorcha de biogás (control en manual mientras el contenido de metano permita que el biogás se queme).

3) El gas inertizado del digestor A (vacío) y el producido en el digestor B saldrá por la tubería que va a la antorcha y al quemador sin entrar al gasómetro:

· Comprobar que está CERRADA la válvula de entrada biogás del compresor al digestor.

· Comprobar que está CERRADA la válvula salida biogás a los compresores.

· Comprobar que esté ABIERTA válvula salida biogás de los digestores A y B.

· Comprobar que están CERRADAS las 12 válvulas de bola de las cañas de agitación de los digestores A y B.

· Poner tapones ciegos a la entrada de los botes de condensados del digestor A.

· CERRAR válvula entrada biogás al gasómetro situada antes del bote de condensados, el biogás pasará directamente a la antorcha, sin pasar por el gasómetro.

· Comprobar que esté ABIERTA válvula hacia la antorcha.

· ABRIR la válvula hacia el quemador del secado térmico.

4) COMPROBAR CADA 2 HORAS el porcentaje deMETANO (CH₄) en el analizador.

5) Cuando el PORCENTAJE DE METANO SEA INFERIOR AL 2%, se avisará al Jefe de Planta.

6) Si se mantiene el nivel de metano debajo del 2%, se considerará que el interior del digestor está inertizado. Esta concentración del 2% corresponde al 40% del valor del LIE (límite inferior de explosividad) del CH₄.

7) No obstante, se dará por finalizado el proceso de inertización cuando el porcentaje de metano en el digestor sea inferior al 1% (que corresponde con el 20 % del valor del LIE).

8) CERRAR la válvula de salida de biogás del digestor A.

9) ABRIR la válvula de entrada al gasómetro.

10) El digestor B funcionará normalmente (poner en marcha el sistema de calentamiento, etc.) y el digestor A estará aislado.

11) La INERTIZACIÓN se considera finalizada cuando el PORCENTAJE DE METANO EN EL DIGESTOR A SEA INFERIOR AL 1%.

4. APERTURA DE LA BOCA DE HOMBRE INFERIOR

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

Una vez inertizado el digestor, y tras verificar los valores de metano (inferior al 1 %)tras un periodo mínimo de 24 h, se pueden abrir la boca de hombre de la cúpula, y después la de nivel de suelo:

1) La apertura se realizará empleando herramientas antideflagrantes y máscaras de filtro para gases K (filtro especial para NH₃).

En todo momento se dispondrá de detector de NH₃ (amoniaco), medidor multigases (con inflamables CH₄, CO, SH₂ y O₂). Además el equipo de respiración autónomo (ERA) estará accesible en caso de que este tenga que ser utilizado.

2) Abrir por arriba el digestor, inicialmente por la válvula de seguridad, y después las tapas y las bocas de hombre existentes.

NO INTRODUCIR  LA CABEZA PUES PUEDEN SALIR GRANDES CANTIDADES DE GASES TÓXICOS (H₂S, CO, NH₃).

Se colocará un sistema de extracción portátil ATEX en la parte superior del digestor. Este extractor funcionará durante todo el periodo de limpieza del digestor, renovando constantemente el aire del interior.

3) Tras ello, proceder a abrir la boca de hombre de la base del digestor (si el nivel de fango está por debajo), teniendo en cuenta que:

Se ha de seguir el procedimiento de acceso a EECC (espacios confinados) y de trabajos en zonas ATEX.  VER PUNTO 5. ACCESO AL INTERIOR

NO INTRODUCIR  LA CABEZA PUES PUEDEN SALIR GRANDES CANTIDADES DE GASES TÓXICOS (H₂S, CO, NH₃).

· Previamente se deben colocar mangueras, sistemas de succión para recoger la posible salida de lodo por la boca de hombre. Estas mangueras irán conectadas a las tuberías que envían el fango a cabecera de planta.

· Primeramente se apuntalará la boca de hombre (colocar entibado ó sacas ó muro de contención… para aislar de la mejor manera posible el digestor del resto de galerías, evitando que en el caso de que salga liquido del digestor este se esparza por todas las galerías).

· Posteriormente, se aflojarán las bridas y tuercas de la puerta de la boca de hombre.

4) Instalar ventilación forzada portátil por la boca de hombre de la parte inferior insuflando aire de abajo a arriba (caudal a determinar, mínimo 2.200 m³/h).

5) Intentar vaciar el digestor A mediante la tubería de recirculación. Desconectar la manguera que conecta la recirculación con el rebose del digestor A para enviarla hacia el espesador/tampón.

Cambiar la aspiración de la bomba de fangos a la centrífuga portátil de la válvula de purga del digestor a la salida del depósito tampón, conectándola a la aspiración de la bomba de reserva de las bombas a centrífugas de la planta.

6) Regular el caudal de la bomba de recirculación (según determine el Jefe de Planta)

7) Cuando la bomba ya no aspire fango se procederá a vaciar mediante una bomba sumergible directamente hacia el espesador/tampón.

• 8) Si la instalación de la bomba requiere acceder al interior, revisar                                                    PUNTO 5.  ACCESO AL INTERIOR.
• 9) Se deberá solicitar PERMISO DE TRABAJO para poder realizar las tareas previas al acceso al interior del digestor y los trabajadores que no dispongan de formación en espacios confinados, atmósferas explosivas y no sean aptos médicos, no podrán estar presentes ni realizar dichas tareas.

5. ACCESO AL INTERIOR

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

SIEMPRE QUE SEA POSIBLE SE HARÁN TODAS LAS TAREAS DESDE EL EXTERIOR.

Para esta fase se seguirán las indicaciones que figuran en el documento ITE-SP-08 “TRABAJOS ESPECÍFICOS EN ZONAS CLASIFICADAS ATEX”

Si se tuviera que entrar, y dado que el interior de los digestores se considera Espacios Confinados, se aplicará el procedimiento PS-S/P-03, teniendo en cuenta, en especial, lo siguiente:

1) SOLICITAR UN PERMISO DE TRABAJO PREVIO al acceso al interior del digestor y los trabajadores que no dispongan formación en espacios confinados y no sean aptos médicos, no podrán entrar en el interior.

Ver permiso de trabajo que se adjunta.

• 2) DURANTE la tarea de acceder al digestor, debe estar presente el Recurso Preventivo.
• 3) ANTES DE ACCEDER, durante un periodo de 5 min. como mínimo con el detector a 23 m en el interior del digestor:
• comprobar con el detector multigás que no hay gases tóxicos (H2S, CO)
• hay O2 suficiente
• y no hay gases explosivos (CH4)
• Comprobar con tubos colorimétricos (preferentemente) el nivel de NH3.

4) Acceder, y por cada persona en el interior deberá haber de apoyo a ésta un mínimo de 2 personas en el exterior. Para asegurar el rescate, serán atados cada uno a una cuerda mediante el arnés de seguridad.

5) Se emplearán herramientas antideflagrantes en todo momento.

6) Acceder usando detector multigás, máscara con filtro de gases (también de tipo K), mono desechable, guantes y botas de goma. Utilizar equipo de respiración autónoma en caso de que sea necesario.

• 7) Mientras que haya personas en el interior, el sistema de extracción o de ventilación estará funcionando.
• 8) En caso de que se activen las alarmas del detector, salir del digestor si se está dentro y alejarse de la boca de hombre. Comprobar que los sistemas de ventilación e inertización están activados, y dejar ventilar de manera natural hasta que se pare la alarma.

En caso de incendio y/o explosión, avisar a los bomberos y proceder a la evacuación hacia el punto de reunión.

9) Primeramente se intentará limpiar el digestor desalojando el fango de su interior por medio de una bomba.

10) En el caso de que este fango sea tan espeso que la bomba no sea capaz de impulsarlo, a través de la boca de hombre se limpiaran los restos de fango con la ayuda de camiones a presión.

11) Se introducirá agua directamente para diluir y facilitar las tareas.

12) El fango retirado se vaciará en depósitos vacíos previamente preparados para esta situación que habrán sido colocados en la planta.

13) Se revisará el estado interior del digestor y se realizarán las tareas de mantenimiento necesarias.

máscaras: completa y media

             filtros

Imagen 7. Ejemplos de máscaras con filtros para gases

CLASES DE FILTROS QUE PUEDEN UTILIZARSE COMO COMPONENTES DE UNA MASCARILLA

Filtros contra partículas y aerosoloes:

Aplicación de la norma UNE-EN 143:2001 – Equipos de protección respiratoria. Filtros contra partículas. Requisitos, ensayos, marcado.

Tipo de filtros contra partículas según la capacidad de absorción:

P1 - Baja

P2 - Media

P3 - Alta

Filtros contra gases y filtros combinados:

Aplicación de la norma UNE-EN 14387:2004 – Filtros contra gases y filtros combinados. Requisitos, ensayos, marcado.

Tipo de filtros contra gases según la capacidad de absorción:

Clase 1 - Baja

Clase 2 - Alta

Tipo de filtros contra gases según el agente químico del que protegen:

TIPO

COLOR

USO/PARTICULARIDADES

A

marrón

Contra gases y vapores orgánicos, con punto de ebullición > 65º C*

AX

marrón

Contra gases y vapores orgánicos, con punto de ebullición < 65º C*

B

gris

Contra gases y vapores inorgánicos (excluyendo CO)*

E

amarillo

Contra dióxido de azufre y otros gases y vapores ácidos*

K

verde

Contra amoníaco y derivados orgánicos del amoníaco*

P

blanco

Contra partículas*

Hg-P3

rojo

-blanco

Contra mercurio* (con color blanco, también para partículas)

NO-P3 azul

azul

-blanco

Contra óxidos de nitrógeno* (con color blanco, también para partículas)

SX

lila/violeta

Lleva marcado el nombre del compuesto químico. Son filtros contra sustancias específicas (con color blanco, también para partículas)*

• El uso de códigos de colores en el equipo para indicar los filtros es opcional.

• En caso de que se utilicen deberá estar de acuerdo con la tabla:

* según especificaciones del fabricante

Marcado de los filtros

Todos los filtros deben llevar, al menos, las siguientes especificaciones en su marcado:

a) Identificación del fabricante, suministrador o importador.

b) El número y la fecha de la norma.

c) La marca CE acompañada del número del Organismo Notificado que le ha realizado el último control de calidad de la producción.

d) Tipo, clase, código de color y particularidades de acuerdo con la tabla 1.

e) La frase “ver información del fabricante”.

f) Año y mes de caducidad.

g) Condiciones de almacenamiento.

h) En los filtros combinados, la dirección de circulación del aire dentro del filtro, siempre que en su acoplamiento puedan presentar alguna duda.

6. INERTIZADO PREVIO PUESTA EN MARCHA

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

Antes de alimentar con fango el Digestor a se procederá a su inertizado, dado que es un proceso anaerobio.

Protocolo de barrido con nitrógeno:

1) Una vez realizadas las operaciones de mantenimiento y limpieza en el interior del digestor A, se procede al inertizado con Nitrógeno.

2) Para este inertizado se contrata una empresa suministradora de gas con un currículum extenso en este tipo de actuaciones.

3) Antes de inertizar se comprobará:

· Cerrar válvulas de salida y retorno de recirculación de fango.

· Parada de la bomba de recirculación de fango.

· Sellar con agua tuberías entrada (alimentación de fango homogeneizado), salida (rebose de fango digerido) y tubería de seguridad.

· Cerrada la boca de hombre inferior.

· Cerrada boca de hombre superior.

· Cerrada brida ciega cúpula digestor.

· Cerrar compuerta extracción de flotantes.

· Cerrar válvula salida de biogás· Que la válvula de salida del biogás a compresores de biogás y las válvulas de retorno del biogás de los compresores de biogás están cerradas.

• Que la válvula de seguridad de la cúpula del digestor está instalada. · Que las purgas de fango del digestor están cerradas.
• Que se cuenta con un manómetro en la cúpula del digestor.

· El proveedor de N₂ definirá donde se coloca el analizador de O₂ y el punto de alimentación.

· El aire saldrá por la válvula de la cúpula cuando la presión exceda los 30 mbar.

· Las alimentaciones de N₂ son discontinuas. En cada parada se analiza la riqueza en O₂ de la mezcla.

• El inertizado se dará por terminado cuando la riqueza del aire o mezcla de aire y N2 de dentro del digestor esté por debajo de 5 %.

· En este punto se comunican las cúpulas de los digestores para mantener la presión por igual en ambos digestores.

7. PUESTA EN MARCHA DEL DIGESTOR A                         Y VACIADO DEL DIGESTOR B

PUNTOS CLAVES DE SEGURIDAD

El vaciado del digestor B se realizará de una manera similar al proceso del vaciado del digestor A, pero enviando los fangos al digestor B al digestor A para iniciar su puesta en servicio.

Previamente al inicio del proceso de vaciado del digestor B y llenado del digestor A se deberá:

1) Parar la alimentación de fango al digestor B y alimentar al 50 % el digestor A.

2) Tapar (cerrar) la entrada de fangos mezclados y fangos recirculados al digestor B. A modo de cierre hidráulico, llenar la arqueta con agua y controlar que se mantenga el nivel.

3) Quitar sello de agua a la tubería de recirculación a la llegada de ésta a la entrada del digestor A y también a la tubería de entrada (alimentación).

4) Configurar las válvulas de recirculación de los digestores B y A de manera que la recirculación del digestor B alimente al digestor A. Utilizar como bomba de recirculación una bomba trituradora.

Con esta configuración sólo se vaciará el digestor B hasta media altura (la bomba de recirculación deja de funcionar).

Durante este proceso se CONTROLARÁN CADA HORA los siguientes parámetros (usar registros):

· Caudal de biogás producido en el digestor B (a definir; si no fuera el definido se bajará bajaremos el caudal de recirculación de este digestor por debajo del de producción de biogás).

· Caudal de fango recirculado (a definir)· Volumen del gasómetro: para que no baje éste de media altura.· Presión de la red de biogás: para que se mantenga siempre por encima de 10 mbar.· Indicar si la antorcha está quemando.

En caso de detectar alguna desviación en cualquiera de los parámetros a controlar se parará el vaciado y se avisará al Jefe de Planta.

DIARIAMENTE, dos veces por turno de MAÑANA y TARDE se COMPROBARÁN los parámetros:

· Medida del nivel del fango en el interior del digestor A y B por la tubería de rebose.

· Nivel del agua de la arqueta de entrada de fango al digestor B. Debe mantenerse en la marca.

En caso de detectar alguna desviación en cualquiera de los parámetros a controlar se parará el vaciado y se avisará al Jefe de Planta.

Una vez que deje de trasvasar fango, es decir que falle la bomba de recirculación, se finalizará la alimentación de fangos homogeneizados del digestor B al A. En este punto se avisará al Jefe de Planta.

A partir de aquí el digestor A entrará en funcionamiento normal, se colocará el caudalímetro de biogás en el digestor A y se comprobará que este genera un caudal suficiente para proceder al vaciado del digestor B mediante la centrífuga (a definir el caudal).

Mientras que el caudal de biogás generado no sea suficiente para igualar el caudal de fango de la centrifuga portátil no se podrá continuar con el vaciado del digestor b.

Si se cumple con todo lo anterior, el digestor B se continuará vaciando por la tubería de purga enviando el fango a la centrífuga portátil. En esta fase se procederá a CONTROLAR CADA HORA los siguientes parámetros (usar registro):

· Caudal de biogas producido en digestor A (a definir el caudal)· Caudal de alimentación a la centrífuga portátil.· Volumen del gasómetro: para que no baje éste de media altura.· Presión de la red de biogás: para que se mantenga siempre por encima de 10 milibars.· Verificar que la antorcha está quemando.

En caso de detectar alguna desviación en cualquiera de los parámetros a controlar se parará el vaciado y se avisará al Jefe de Planta.

DIARIAMENTE, dos veces por turno de MAÑANA y TARDE se COMPROBARÁN los parámetros:

· Medida del nivel del fango en el interior del digestor B por la tubería de rebose.

· Nivel del agua de la arqueta de entrada de fango al digestor B. Debe mantenerse en la marca.

En caso de detectar alguna desviación en cualquiera de los parámetros a controlar se parará el vaciado y se avisará al Jefe de Planta.

Una vez que deje de salir fango por la válvula de purga se avisará al Jefe de Planta.

Cuando el digestor se vacíe de fango hasta el nivel de la válvula de purga será necesario proceder a su inertización según el protocolo de inertización (Actividad 3).

Para las operaciones de apertura de la boca de hombre, acceso al interior e inertizado previo a la puesta en marcha ver las actividades 4, 5 y 6.