El grupo de investigación interdisciplinar de Calidad de Aguas, CALAGUA formado por el personal del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA-UPV) y del Departamento de Ingeniería Química (IQ-UV), ha desarrollado el programa LoDif BioControl, que incorpora, diversos algoritmos de control, capaces de reducir el consumo energético de la EDAR, hasta un 40% en el proceso de aireación.
1 de junio de 2016
El ahorro energético obtenido, se cimienta en el sistema de control supervisor, que establece la presión mínima necesaria para mantener las concentraciones de oxígeno en los niveles deseados. De este modo, el responsable de la planta puede configurar la aplicación, en función de las características de la depuradora.
El desarrollo de esta novedosa técnica, ha venido motivado por el descubrimiento de que, manteniendo la concentración de oxígeno en el valor deseado, con la mínima presión de descarga de las soplantes, el gasto energético disminuía.
Para obtener este ahorro, el Dr. Joaquín Serralta, miembro del IIAMA-UPV, destaca como necesario “mantener la concentración de oxígeno disuelto en cada reactor aerobio y controlar la presión de las soplantes”. De esta forma, cada parrilla de difusores debe ir provista de un medidor de oxígeno disuelto, así como de una válvula automática. Así, el sistema de control modifica la apertura de cada válvula en función de la concentración de oxígeno, de forma que si en un reactor sobra oxígeno la válvula se cierra.
Asimismo, la planta depuradora necesita de un medidor de presión, en cada conjunto de soplantes, así como contar con uno o más variadores de frecuencia, para controlar la velocidad de giro. Todo ello, con el objetivo que el sistema de control “modifique automáticamente el funcionamiento de las soplantes para conseguir en todo momento la presión deseada”, indica Serralta.
En cuanto al ahorro energético, que es el fin último del sistema de control, la situación idónea es que, por tanto, todas las válvulas se encuentren abiertas al 100%. Dado que esto no es posible, puesto que el movimiento de las válvulas es el que permite mantener las concentraciones de oxígeno en los valores deseados, la situación óptima es aquella en la que se mantienen las concentraciones de oxígeno deseadas con al menos una válvula abierta al máximo de sus posibilidades. Ahora bien, “si una válvula está abierta al 100% pierde su capacidad de regulación, por lo que la concentración de oxígeno en esta zona se consigue regular modificando la consigna del controlador de presión”, explica el profesor de la UPV.
Configuración del programa
El programa LoDif-BioControl se ha conformado gracias a los años de experiencia y trabajo del grupo CALAGUA en el desarrollo e implementación de sistemas de control, tal y como señala el Dr. Serralta. “Tras instalar sistemas de control en varias depuradoras, nos dimos cuenta que en cada una debíamos desarrollar un programa ad-hoc. Esto suponía emplear mucho tiempo y recursos”. Para hacerse a una idea, de su nivel de implementación, este sistema de control está en funciones en las EDAR de Algemesí, Denia-Ondara-Pedreguer, Ontinyent-Agullent, el Barranc del Carraixet, Gandía, Castellón, Almassora, Alicante Norte, Medina del Campo, Reinosa y Quijorna. El mayor ahorro energético obtenido en la aireación fue del 48% en la EDAR de Almassora.
LoDif-BioControl, por tanto, permite algo totalmente novedoso, y es que, de esta manera, el responsable de la planta pueda configurar el sistema de control, no de forma genérica, sino en función de las características de la depuradora. Como hemos detallado, para llevar a cabo entonces el ahorro energético, es cuando el oxígeno debe maximizarse. Lo detalla Serralta, “entonces, el sistema de control analiza la información y realiza los cálculos para aplicar los algoritmos de control e indicar al programa SCADA cuál debe ser la posición de las válvulas y la velocidad de giro de las soplantes”.
En función de la naturaleza de la propia depuradora, con esta tecnología, se ahorra entre el 30 y 40% de energía en el proceso de aireación, que a su vez representa una reducción del 10% al 20% del consumo total de la planta.
