WaterSan Simulate®: simulación real en depuradoras y servicios I2oT
WaterSan Simulate® es nuestro servicio de simulación de depuradoras para obtener la información optimizada que nos permita describir, entender, y con ello predecir el comportamiento del sistema a escala industrial y de este modo poder ofrecer un servicio al cliente que le permite mejorar la toma de decisiones respecto a su sistema de depuración existente y/o futuro, ajustando los CAPEX y el OPEX a las necesidades reales.
¿Qué es WaterSan Simulate®?
Nippon Gases tiene capacidad para desarrollar simuladores que reproducen las depuradoras permitiendo explorar diferentes escenarios reales o futuros (hipotéticos) y obtener una precisión en la estimación de requerimientos y parámetros de proceso. Se acortan los plazos de puesta en marcha debido a la seguridad de proceso y al ajuste de parámetros dando lugar a una óptima calidad de vertido y también se minimizan los costes de explotación.
Los simuladores permiten explorar diferentes alternativas y escenarios hipotéticos para prevenir, en primer lugar, posibles errores en la aplicación y en segundo término optimizar la estrategia de operación que mejor se ajusta en el tratamiento del agua de estudio. Los modelos matemáticos ASM (Henze et al., 2000) son ampliamente utilizados, al menos por la comunidad científica, y son el escalón más completo y avanzado de los modelos de experimentación existentes diferenciándose tanto de los modelos físicos como de los analíticos.
Estos modelos son perfectamente útiles para explorar el tratamiento de aguas industriales siempre que se realice una adecuada caracterización del agua a ser tratada y que se calibre en la medida de lo posible. Hasta ahora era una herramienta de uso en potabilizadoras pero no se usaba en aguas industriales debido fundamentalmente a la complejidad/heterogeneidad del vertido.
El simulador reproduce la planta real y puede ser calibrado y validado en el caso de que se dispongan datos históricos para ello. Una vez verificado, permite incorporar las propuestas de ampliación y observar su efecto en el proceso global.
Partiendo de los datos reales de proceso y de la caracterización del vertido bruto, obtenemos la operación de la planta óptima no sólo a nivel técnico sino también ajustando los costes de explotación tanto de las cargas actuales como de escenarios futuros.
Los “pasos” que se siguen con WaterSan Simulate® para cada escenario a resolver son:
Construir el Modelo de la depuradora, de las instalaciones de la EDAR: entre otras el número y disposición de reactores, volúmenes, procesos (biológicos, decantadores, tanques de homogeneización, digestores, centrífugas, etc.), conexiones, recirculaciones, instrumentación y sensores…
Describir las características del agua residual: recoger, ordenar, relacionar e integrar parámetros y características como el caudal y la concentración de DQO del agua de entrada, sólidos, nitrógeno total, amonio, temperatura del proceso, fósforo y alcalinidad, SSTLM y SSVLM, SST, Aceites y grasas, pH…
- Aplicar una alternativa de estrategia de operación: igual que en el proceso real, se seleccionan las consignas de oxígeno disuelto, purgas de sólidos, caudales de recirculación, estrategias de aireación (ciclos óxicos y anóxicos), limitaciones, ciclos del SBR, horas de oxigenación, decantación, vaciado y purga….etc.
- Evaluar y comparar los resultados del simulador: La simulación da como resultados la calidad del vertido (DQO, DBO, SS, Amonio, Nitratos…), los requerimientos de oxígeno, el coste energético, el estado del fango biológico, la velocidad de su actividad, parámetros y algoritmos avanzados como SOUR, OTR, SRT…
- Integrar con los demás escenarios estudiados y realizar el informe final: con todos los resultados de simulación de los diferentes escenarios estudiados se prepara un informe comparativo cuyos contenidos principales en función de las necesidades de cada estudio (simulación totalmente personalizada a cada caso) son:
- Diseño y dimensionamiento
- Propuestas de actualización y remodelación de depuradoras
- Estimación de costes operacionales
- Identificación de problemas
- Acciones preventivas
- Acciones correctivas
- Asesoramiento para soporte de decisiones
- Justificación de consumo de oxígeno
- Prevención y formación de proceso
- Diseño de estrategias de automatización y control avanzado
- Análisis de estrategias de operación óptima (mínimo coste)
Innovar lo entendemos como un cambio basado en el conocimiento que nos conduce a la generación de valor. Con AQSIM se aporta valor a los clientes buscando un objetivo claro: la excelencia del servicio al cliente y su apuesta por la Industria 4.0 e Industrial Internet of Things (I2oT). Esto permite ofrecer información que ayuda a nuestros clientes en la toma de decisiones traduciéndose en una mayor fidelización, una mejora de la productividad y una optimización del control de las EDAR en tiempo real (smart control).
Autor: Miguel Asensio. Product Manager. Water and Waste Water Treatment, Nippon Gases Iberia.
Linkedin: Miguel Asensio
