El software libre de simulación llega a la EDAR

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Sobre el blog

Andrés Zornoza
Dr. en Ingeniería del Agua y Medioambiental, Ldo. en Ciencias Químicas, Director de ABGC e investigador en el Instituto Universitario de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA) de la UPV.

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Determinar las dimensiones y formas de la obra civil de una planta depuradora, así como sus consignas de operación durante la explotación, es algo que tradicionalmente se ha realizado mediante la hoja de cálculo convencional. Si bien este método de diseño hoy en día sigue vigente y conserva su campo de aplicación (instalaciones sencillas), los actuales avances de la computación y métodos de cálculo restan el total protagonismo que las hojas de cálculo tuvieron tiempo atrás. Éstas se han convertido en una herramienta de apoyo a otras que toman el “mando” en la obtención de soluciones a diseños y criterios de explotación, que resultan ser las de modelado y simulación junto a la CFD.

Las nuevas herramientas reducen los márgenes de seguridad habitualmente aplicados, diseñando reactores de menor volumen, bombeos más pequeños, etc., lo que disminuye los costes de implantación y operación, pero asegurando la calidad del efluente.

Por ello, es necesario considerar distintos aspectos antes de adquirir un software de simulación de procesos o CFD: potencial y aplicabilidad del programa a nuestros problemas, facilidad de uso, precio de la licencia, etc.

Como era de esperar, es una ardua tarea encontrar un software que cumpla todos los requerimientos del cliente: de hecho, no es fácil encontrar un software CFD aplicado a tratamiento de aguas. Por una parte, se encuentran los programas de CFD de propósito general que sirven para abordar algunos problemas de ingeniería, previo pago de una licencia cara, lo que obliga al usuario a pagar por modelos que nunca utilizará. En el otro extremo están los códigos abiertos, que pueden adaptarse a problemas muy específicos, pero que necesitan conocimientos previos de programación, cálculo numérico y mecánica de fluidos.

En este contexto, el grupo de trabajo formado por ABGC, Lynx Simulations, Héctor Rey y Manuel Martínez apuestan por el desarrollo de software libre de simulación aplicado al tratamiento de aguas residuales, tanto simulación de procesos (Lynx ASM1) como simulación CFD (Lynx CFD).

La línea Lynx CFD compone diferentes herramientas de simulación CFD y post-proceso que permiten al usuario simular, en un entorno sencillo y amigable, los procesos que tienen lugar en distintas instalaciones de depuración. Hasta el momento, se han lanzado dos programas en esta línea: Lynx CFD-ASM, que permite simular los fenómenos fluidodinámicos y bioquímicos que tienen lugar en un reactor biológico; y Lynx CFD-UV, que permite la simulación de los fenómenos fluidodinámicos y radiativos en un canal UV, calculando además la dosis UV y la desinfección de Escherichia coli en función de las condiciones de trabajo. Ante la excelente respuesta que han tenido ambos programas, se está trabajando en ampliar sus capacidades (definición de la geometría por el usuario, nuevas herramientas de post-proceso…). No obstante, el objetivo general definido por el equipo de trabajo es desarrollar software CFD, integrando diferentes herramientas de investigación de los procesos de depuración.

En el caso de Lynx ASM1, se ha apostado por un software de procesos que permita al usuario configurar y simular su propia EDAR. Este programa, además del modelo ASM1 para la eliminación de materia orgánica y nitrógeno, incluye modelos matemáticos del resto de operaciones físicas involucradas en la depuración (decantador, deshidratador…). Debido al elevado número de peticiones recibidas por ABGC, está previsto el lanzamiento del software de descarga libre en inglés. Actualmente, también se está trabajando en añadir el modelo ASM2d en el programa, lo que permitirá calcular también la eliminación de fósforo en el proceso biológico de las EDAR.

Tanto ABGC como Lynx Simulations, cuentan con oferta formativa y de consultoría para procesos en el ámbito del tratamiento de aguas residuales: http://aulabioindicacion.com/convocatorias/

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