Avanzando el tratamiento de agua potable a gran escala

La más grande de su tipo en el mundo, con una capacidad de diseño de 87,6 m³/s, la innovadora instalación de Catskill-Delaware trata casi el 90 por ciento del agua potable de la ciudad de Nueva York.

El sistema de Catskill-Delaware transporta agua de una cuenca hidrográfica extensa en el estado de Nueva York a través de decenas de kilómetros de túneles hasta el embalse de Kensico, aproximadamente a 19 kilómetros al norte de la ciudad de Nueva York en el condado de Westchester. Aquí, la instalación de desinfección ultravioleta (UV) de Catskill-Delaware aplica la desinfección mejorada al suministro de agua potable para casi 9 millones de habitantes de la ciudad de Nueva York y del norte, estableciendo un nuevo estándar en tecnología UV.

Completado por una asociación liderada por CDM Smith y Hazen y Sawyer, la instalación ha estado completamente operativa y ha tratado todo el flujo del suministro de Catskill-Delaware desde diciembre de 2012.

Estableciendo un Estándar
Debido al agua de alta calidad de la cuenca, el Departamento de Protección Ambiental de la Ciudad de Nueva York (NYCDEP, por sus siglas en inglés), con la ayuda de la asociación, obtuvo una exención de filtración de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés). Sin embargo, las regulaciones cambiantes para los sistemas de aguas superficiales no filtrados requieren una desinfección mejorada para inactivar Cryptosporidium (un organismo que puede causar enfermedades gastrointestinales) y NYCDEP buscó alternativas al cumplimiento que no requerirían una costosa planta de filtración.

Los estudios mostraron que la desinfección mejorada con UV proporcionaría al menos una protección equivalente para el suministro de agua de la ciudad a un costo mucho menor que la filtración. "Este proyecto demuestra que la tecnología UV es una alternativa de desinfección factible y rentable para instalaciones de agua potable a gran escala" observa Brian Kearney, gerente de proyecto de CDM Smith. Anteriormente, los sistemas UV en los Estados Unidos se limitaban al tratamiento de aguas residuales y proyectos de agua potable mucho más pequeños.

La instalación de Catskill-Delaware aplica tecnología de desinfección UV de baja presión y alta salida (LPHO, por sus siglas en inglés) en una escala que no tiene comparación. "El tamaño y la capacidad de la instalación separan a Catskill-Delaware", dice Kearney. "Incluye 4 tubos de agua cruda de 12 pies de diámetro, 11.760 lámparas en 56 vasos UV de 48 pulgadas de diámetro y los cuatro medidores de flujo venturi de 144 por 120 pulgadas. La instalación también utiliza 16 válvulas de 84 pulgadas de diámetro de disipación de energía en línea, eficientes en el espacio, las más grandes jamás construidas para controlar el flujo a través de la planta.

Enfoques sostenibles
El uso de la desinfección UV en lugar de la filtración dio lugar a ahorros significativos. La instalación de $ 1,3 mil millones de dólares de Catskill-Delaware cuesta considerablemente menos que el costo de construir y operar una planta de filtración.

Un enfoque holístico del diseño y la construcción redujo aún más los costos y minimizó los impactos sobre el medio ambiente. Por ejemplo, la tecnología de la lámpara LPHO requiere un 30 por ciento menos de potencia que las lámparas alternativas de media presión, lo que reduce el uso de energía y reduce los costos. Además, el diseño fue cuidadosamente desarrollado para mantener el flujo de gravedad hacia la ciudad, evitando la necesidad de grandes bombas y el uso asociado de energía.

Durante todo el proyecto, el equipo cuidadosamente limitó el espacio de la planta y la duración de la construcción. Las áreas naturales circundantes también fueron retenidas y mejoradas mediante la mitigación extensiva de los humedales y mejoras visuales en el embalse de Kensico en la ciudad de Mount Pleasant. Desde el principio hasta el final, se tomaron medidas para proteger la calidad del aire y reducir la huella de carbono de la instalación, incluyendo el uso de combustibles con bajo contenido de azufre en los equipos de construcción.

Diseñando para el Futuro
El equipo de proyecto de Catskill-Delaware enfrentó numerosos desafíos, que incluyeron la selección del proveedor del sistema UV y la demostración de la necesaria inactivación del registro Crypto mientras el diseño estaba en curso. Mientras tanto, para cumplir con el agresivo cronograma establecido en la determinación de evitación de filtración de la ciudad con la EPA, se usó la construcción escalonada, incluyendo un contrato de preparación de sitio que incluyó más de 600,000 yardas cúbicas de excavación masiva mientras se estaba completando el diseño de la instalación. La construcción de la instalación de UV se completó según el cronograma y el presupuesto, cumpliendo los múltiples hitos establecidos por los reguladores.

Se garantizó el control de calidad utilizando un modelo 3D de la instalación diseñada, identificando conflictos potenciales durante las primeras etapas de construcción, lo que permitió una acción oportuna para resolver los problemas y completar el proyecto según el cronograma. Además, los modelos 4D utilizados por el contratista general integraron un componente de programación para secuenciar mejor las actividades de trabajo en todo el sitio. El diseño innovador de la instalación también permite que una futura planta de filtración de 87,6 m³/s se construya en el mismo sitio si es necesario, manteniendo el flujo de gravedad y evitando el bombeo caro y energético. Proporciona un sistema de tratamiento de UV por separado para la comunidad de acogida, y una conexión para el futuro de agua tratada con UV por las comunidades vecinas.

La implementación de UV en Catskill-Delaware avanza con la aplicación de esta tecnología en toda la industria, y da un ejemplo en infraestructura sostenible. La instalación mantiene el legado de la ciudad para proporcionar agua limpia y segura a sus consumidores de una manera energéticamente eficiente y ambientalmente responsable.