30-40 % de ahorro energético en EDAR mediante control de aireación con respirómetro online ASP-CON

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Sobre la Entidad

Sensara
Sensara es una empresa de base tecnológica dedicada al desarrollo y comercialización de sensores y analizadores en el sector del agua.
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Antecedentes

El respirómetro ASP-CON ha sido instalado en una EDAR diseñada para 32.270 habitantes equivalentes durante varias semanas. El sistema ha estado proporcionando grandes cantidades de datos sobre el funcionamiento del sistema de tratamiento. Estos datos pueden ser ahora comparados tanto con parámetros teóricos como experimentales de referencia, en cuanto a diseño, flujo y carga para dar una evaluación de la eficiencia de la planta y dar algunas consideraciones en cuanto a si una mayor optimización está disponible.

La planta aplica la alternativa de fangos activados en media carga y se ha diseñado para eliminar nitrogeno hasta un 80% siempre que las temperaturas superen los 18ºC. El agua tratada se vierte directamente al río. Parte del agua depurada, se reutiliza en la propia planta como agua de proceso y para riego de las zonas ajardinadas. La planta cuenta con una instalación para recibir y acondicionar fangos externos. En esta instalación se reciben los residuos de las fosas existentes en otras poblaciones de la zona, se tamizan y se incorporan a la línea de fangos de la depuradora, con el fin de asegurar un tratamiento y una gestión adecuada de éstos.

Medidas de Rendimiento – Energía

A partir de la media de los datos proporcionados se pueden extraer las siguientes conclusiones asociadas al consumo de energía del Sistema de Aireación.

  • El consumo de Energía por la Aireación de la planta es de 0,076 kWhr/m3 tratada. Es una muy buena medida de rendimiento.
  • Si nos fijamos en la energía de la aireación por kg de oxígeno requerido para la DBO, DQO y la reducción de la concentración de amonio, es 0,32kWh/kg de oxígeno requerido. Este es un buen valor si se compara con un valor promedio de referencia de 0,5kWh/kg de oxígeno, pero es un poco bajo comparado con los mejores valores para este tipo de sistemas que están en 0,2kWhr/kg de oxígeno. Esto indica que hay potencial para un mayor ahorro de energía en general.
  • Los dos valores anteriormente calculados de rendimiento indicaron que el afluente que llega a la planta de tratamiento está relativamente diluido durante el período de seguimiento. Esto es confirmado por los datos de muestreo del influente, que indica que el mayor reto para las operaciones de la planta es la eliminación de NO3. La planta está muy bien preparada para las actividades de desnitrificación.

Datos ASP-CON

Los siguientes datos han sido descargados de la unidad del ASP-CON para dar una indicación de las condiciones de operación.

  • Amonio

Podemos ver en estos datos que la carga de AMONIO está muy bien tratada y rara vez se elevó por encima de 0,3 mg/l. Este es un rendimiento excelente para el cumplimiento de los valores de vertido, pero también indica que las condiciones de operación podrían flexibilizarse para dar una mayor eficiencia energética.

Se observa el típico comportamiento debido a una menor carga del influente por la noche permitiendo a la planta reducir mejor los niveles de amonio.

La tendencia del OXÍGENO DISUELTO muestra claramente un protocolo de control on/off con sistemas de aireación que funcionan aproximadamente el 50% del tiempo disponible. Una revisión del consumo de energía de la planta muestra que los sopladores funcionan a una potencia media de 55 kW con una tasa promedio de suministro de aire de 2.364 Nm3/hr. 

Esto a su vez indica una eficiencia de transferencia de oxígeno en el sistema de un 37%, que es excelente.

  • OUR (Oxygen Uptake Rate)

OUR (Oxygen Uptake Rate) es un indicador de la demanda total de oxígeno en el sistema. 

Podemos ver en este gráfico que hay periodos cíclicos de carga alta y baja en el sistema.

  • Sólidos en Suspensión del Licor Mezcla

Los valores típicos de SSLM para sistemas de aireación prolongada como el que tiene la EDAR están entre 3-6 g/l. 

Como se puede apreciar las medidas cuando el sistema está en condiciones estables son bastante precisas con variaciones inferiores a un 10 %.

Monitorización del pH on line de forma precisa viendo las variaciones en función de la carga y de su tipo que entra en la planta en cada momento.

  • Temperatura MLSS

Puede apreciarse el incremento de la temperatura en el interior del reactor biológico a medida que las temperaturas del mes han ido mejorando.

  • Índice Volumétrico de Fangos (IVF)

Este valor nos da el comportamiento de los fangos en el decantador. Los valores ideales están entre 100-150, si el valor es menor implica fangos con desarrollo de organismos que sedimentan bien y por tanto buena separación sólido-líquido. Si el valor es superior, se han desarrollado organismos filamentosos con mala sedimentación, lo que nos lleva a una descompensación en el funcionamiento del sistema, aunque el riesgo de escape de fango activo dependerá a su vez del tiempo de retención hidráulico en el decantador secundario.

  • % Decantabilidad

Mediante el ASP-CON obtenemos el parámetro de decantabilidad que nos da una idea, a partir de la medición de sólidos y el IVF, de si la carga es completamente tratada o no.

Conclusiones

La EDAR es altamente eficaz en el tratamiento de la carga influente en planta. Se creó para la eliminación de NT y es eficaz en el logro de este objetivo. La eficacia global del tratamiento para el volumen de flujo es alto, pero existen oportunidades para una mayor eficiencia energética. Los datos del ASP-CON indican que bajo la dependencia de las condiciones de carga, el tiempo de aireación podría ser reducido para funcionar entre 30-40% del tiempo disponible (en comparación con la operación actual del 50%). Esto produciría un ahorro energético anual de 48.000- 70.000 kWh.

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