Una planta de tratamiento de aguas residuales cerca de Tirol, Italia, quer\u00eda minimizar el consumo de energ\u00eda de su proceso de lodos activados sin dejar de cumplir los requisitos de vertido. Mediante el despliegue de la\u00a0Optimizaci\u00f3n del Sistema de Tratamiento\u00a0(TSO \u2014 por sus siglas en ingl\u00e9s) de Xylem, que crea modelos digitales de los procesos de tratamiento, la planta redujo el consumo de energ\u00eda en un 10 %, a pesar de un aumento de la carga del 33 %. La planta tambi\u00e9n redujo el vertido de nitr\u00f3geno en un 16 % y el de f\u00f3sforo total en un 25 %.<\/p>\n\n\n\n
ARA Pustertal AG explota la planta de tratamiento de aguas residuales Innichen-Sexten (San Candido-Sesto en espa\u00f1ol), cerca de Tirol, Italia.\u00a0La planta de tratamiento, con capacidad para 36.000 habitantes, tiene un proceso convencional de lodos activados, con una desnitrificaci\u00f3n previa y una eliminaci\u00f3n biol\u00f3gica de f\u00f3sforo.<\/p>\n\n\n\n
Las aguas residuales tratadas en la planta consisten aproximadamente en un 25\u00a0% de aguas residuales municipales, un 25\u00a0% de aguas residuales comerciales y un 50\u00a0% de aguas residuales procedentes del turismo. Las aguas residuales comerciales incluyen las procedentes de lecher\u00edas locales, un fabricante de zumos y otro de beicon y salchichas, que representan la mayor parte de las aguas residuales comerciales.<\/p>\n\n\n\n
Para este proyecto, el director opt\u00f3 por la Optimizaci\u00f3n del Sistema de Tratamiento (TSO) de Xylem. Esta soluci\u00f3n proporciona un an\u00e1lisis en tiempo real de los par\u00e1metros de funcionamiento de las plantas de tratamiento y, a continuaci\u00f3n, elabora recomendaciones a los operarios para ayudarles a gestionar las plantas de forma m\u00e1s eficaz, segura y econ\u00f3mica.<\/p>\n\n\n\n
La soluci\u00f3n TSO utiliza un enfoque de inteligencia de decisiones que maximiza los datos de una planta para ofrecer resultados altamente procesables y cuantificables.\u00a0A medida que los datos se actualizan en tiempo real, se transmiten inmediatamente al sistema para su perfeccionamiento y mejora continuos.<\/p>\n\n\n\n
\u00abLa mayor parte del consumo energ\u00e9tico en el tratamiento de aguas residuales corresponde a la aireaci\u00f3n y el bombeo\u00bb, afirma Konrad Engl, Director General de ARA Pustertal AG. \u00abLa aireaci\u00f3n introduce ox\u00edgeno disuelto en las aguas residuales para favorecer la oxidaci\u00f3n aer\u00f3bica y la eliminaci\u00f3n de nitr\u00f3geno. El bombeo se utiliza para mover y hacer circular el agua y los lodos a trav\u00e9s de la secuencia de procesos de tratamiento. La aireaci\u00f3n de las aguas residuales en una planta de tratamiento representa la mayor parte de la demanda total de electricidad de una planta.\u00bb<\/p>\n\n\n\n
En el caso de la planta de Innichen-Sexten, el objetivo era garantizar el cumplimiento de los l\u00edmites de vertido y reducir al m\u00ednimo el consumo de energ\u00eda del sistema de lodos activados. La planta quer\u00eda optimizar la entrada de ox\u00edgeno y automatizar el control de recirculaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Bas\u00e1ndose en los objetivos de la planta, Xylem desarroll\u00f3 un gemelo digital de los procesos de tratamiento de la planta.\u00a0Este modelo, alimentado por redes neuronales artificiales, permitir\u00eda a la planta comprender diferentes correlaciones entre las cargas del caudal de entrada, las cantidades, las temperaturas, los perfiles de aireaci\u00f3n y otras variables del proceso, junto con los \u00edndices de degradaci\u00f3n y las concentraciones de los vertidos resultantes.<\/p>\n\n\n\n
El sistema TSO calcul\u00f3 propuestas para distintos escenarios que garantizar\u00edan el cumplimiento fiable de los valores de vertido con un consumo energ\u00e9tico y un uso de productos qu\u00edmicos m\u00ednimos. Esto tambi\u00e9n inclu\u00eda c\u00e1lculos del impacto financiero de cada paso.<\/p>\n\n\n\n
El modelo de gemelo digital proporcion\u00f3 previsiones basadas en los valores de entrada, y el sistema TSO calcul\u00f3 la configuraci\u00f3n de funcionamiento m\u00e1s conveniente (aireaci\u00f3n de la l\u00ednea individual, recirculaci\u00f3n, modo de funcionamiento, etc.) modificando selectivamente las variables de control.<\/p>\n\n\n\n
El sistema TSO puede tanto elaborar recomendaciones a los operarios de la planta, que las llevan a cabo manualmente, como conectarse directamente al sistema de control de la planta de tratamiento. Si el sistema est\u00e1 en modo manual, los operarios reciben notificaciones con recomendaciones para ajustar manualmente el funcionamiento.\u00a0Si el sistema est\u00e1 en modo autom\u00e1tico, el sistema TSO controla la planta de tratamiento con recomendaciones que los operarios supervisan.<\/p>\n\n\n\n
\u00abCon la acuciante necesidad de ganar eficiencia energ\u00e9tica y reducir costes, el sistema TSO de Xylem nos permiti\u00f3 aprovechar la inteligencia de decisi\u00f3n, es decir, utilizar los datos para optimizar los procesos, obtener mejores resultados y reducir el consumo de energ\u00eda\u00bb, afirma Konrad Engl, Director General de ARA Pustertal AG.<\/p>\n\n\n\n
Tras cuatro meses de funcionamiento del sistema TSO, la planta de tratamiento redujo el consumo de energ\u00eda en un 10\u00a0%, a pesar de que la carga contaminante de entrada hab\u00eda aumentado considerablemente, un 33\u00a0%. La planta tambi\u00e9n redujo el nitr\u00f3geno total en un 16\u00a0% y el f\u00f3sforo total en un 25\u00a0% en comparaci\u00f3n con el funcionamiento normal de la planta, que ya contaba con un excelente rendimiento de depuraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
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