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En ingeniería civil (específicamente ingeniería hidráulica ), un separador hidrodinámico ( HDS ) es un dispositivo de gestión de aguas pluviales que utiliza la separación ciclónica para controlar la contaminación del agua . Están diseñados como estructuras de flujo continuo con una unidad de sedimentación o separación para eliminar sedimentos y otros contaminantes. [1] Los HDS se consideran mejores prácticas de gestión estructural (BMP) y se utilizan para tratar y pretratar la escorrentía de aguas pluviales .
Los sistemas HDS utilizan la física del agua que fluye para eliminar una variedad de contaminantes y se caracterizan por una estructura interna que crea un vórtice giratorio o sumerge el agua en el sumidero principal. [2] : 1 Junto con las características complementarias para reducir la velocidad, un sistema HDS está diseñado para separar los flotadores (basura, escombros y aceite) y las partículas sedimentables, como los sedimentos, del agua de lluvia. Los sistemas HDS no son eficaces para la eliminación de sólidos muy finos o contaminantes disueltos. [1] Los sistemas también están sujetos a la erosión y el lavado de sedimentos durante grandes tormentas, por ejemplo, una tormenta de 10 años. [2] : 42
Hay una serie de factores que son relevantes a la hora de seleccionar un producto separador hidrodinámico para un sitio.
Los sistemas HDS deben dimensionarse en función de los objetivos de tratamiento, incluido el nivel deseado de eliminación de contaminantes, las características de la cuenca de drenaje, el clima de la región y el tamaño de las partículas que se desea eliminar. El rendimiento también es sensible a la temperatura del agua, es decir, la estación del año. [ Aclaración necesaria ] Se debe tener cuidado de evitar que el exceso de flujo pase por el dispositivo y comprometa el rendimiento. El producto de cada proveedor tiene diferentes tasas de eliminación de contaminantes que se deben evaluar antes de seleccionar el sistema. [1]
El Protocolo de Evaluación de Tecnología-Ecología (TAPE) y la Asociación de Aceptación y Reciprocidad de Tecnología (TARP) son programas de evaluación patrocinados por varias agencias estatales en los EE. UU. Estos programas incluyen pruebas de laboratorio y de campo y proporcionan criterios de dimensionamiento específicos para los sistemas de separación hidrodinámica. [3] [4] [5]
Actualmente, [ ¿cuándo? ] el Environmental & Water Resources Institute (un componente de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles ) y ASTM International están desarrollando pautas de verificación integrales y métodos de prueba estándar para evaluar el rendimiento de estos dispositivos. [ cita requerida ]
Los sistemas HDS no requieren mucho mantenimiento, en comparación con los BMP terrestres. [1] Cada sistema fabricado es diferente, por lo tanto, los requisitos de mantenimiento e inspección deben analizarse detenidamente al comprar un sistema HDS. Los camiones de vacío se utilizan normalmente para el mantenimiento, por lo que el acceso sin obstáculos a los contaminantes acumulados para su eliminación es fundamental. [ cita requerida ]
Los costos de los sistemas HDS dependen de las condiciones específicas del sitio, como las características del terreno, la cantidad de escorrentía que se debe tratar, la profundidad del sistema y los requisitos de rendimiento. Tenga en cuenta que no todos los sistemas HDS son iguales en cuanto al rendimiento del tratamiento, y basar una decisión únicamente en el costo de instalación y operación de un sistema puede comprometer el rendimiento del sistema y el medio ambiente. Los costos de mantenimiento a largo plazo también deben considerarse junto con los costos generales al comprar o seleccionar una BMP de aguas pluviales, ya que los costos iniciales de instalación y operación pueden no reflejar la inversión a largo plazo necesaria para mantener el sistema. [1]
Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), “el uso de BMP estructurales que se pueden colocar bajo tierra y están diseñadas para soportar condiciones específicas del suelo, agua subterránea y carga de tráfico proporciona ahorros valiosos en el área de tierra en comparación con las prácticas convencionales de tratamiento de aguas pluviales basadas en el volumen, como estanques, humedales y cunetas”. [1] Los sistemas HDS pueden ser ideales para áreas donde la tierra no está fácilmente disponible y/o se necesitan renovaciones estrictas ya que se instalan bajo tierra.
A medida que las regulaciones de aguas pluviales se vuelven cada vez más estrictas, muchos estados y municipios han desarrollado criterios para regular el uso y el tamaño de los sistemas HDS y publican listas que identifican los sistemas HDS aceptables. [6] Otras jurisdicciones evalúan la aplicabilidad de HDS en función de cada sitio. [7] Es cada vez más común utilizar HDS como el primer componente de un tren de tratamiento, una combinación de BMP en serie, para eliminar sólidos gruesos y contaminantes flotantes que pueden obstruir rápidamente otras BMP, prolongando así su ciclo de mantenimiento.