Proyecto
El enfoque del proyecto está dirigido a aplicar una gestión del agua residual en zonas rurales que persiga los objetivos del nuevo paradigma de eficiencia en los recursos (energía y recuperación de materias) y por tanto de la economía circular.
Para ello, la idea es apoyarse en los planteamientos tecnológicos de las ciudades, pero adaptadas a las limitaciones y debilidades que conlleva el sistema de gestión actual en el ámbito rural, así como aprovechando sus fortalezas.
Solución de control
El proyecto plantea dotar a las actuales instalaciones de depuración de una solución de control automático específica, que incluirá algoritmos de control local capaces de regular de forma inteligente la inyección de aire con el objetivo de posibilitar o maximizar la formación de bacterias acumuladoras de fósforo, así como de asegurar un funcionamiento estable para el cumplimiento de la calidad del vertido con un mínimo consumo de energía.
Frente a las grandes plantas de las ciudades, en las que la recuperación de recursos y la eficiencia energética se están abordando con nuevas tecnologías de tratamiento, este proyecto plantea como una opción innovadora para el entorno rural una solución de bajo coste que puede ser instalada de forma inmediata sobre la infraestructura existente.
La solución de control contemplará la diversidad de tamaños de planta en las zonas rurales y los condicionantes sobre la instrumentación online que puede ser dispuesta en dicho rango.
El objetivo último es diseñar una solución de control que pueda ser instalada en cualquier planta con independencia de su tamaño.
Una sola plataforma
La solución de control se completará con un software en la nube de análisis de datos que permita gestionar desde una única plataforma todas las plantas pertenecientes a una misma zona rural.
A partir de técnicas de analítica visual interactiva, el objetivo es ayudar a la toma de decisiones estratégicas sobre la gestión del agua residual en su conjunto.
Por tanto, se trata de introducir un concepto muy innovador en el que se plantea combinar tecnologías de control local con software en la nube de análisis de datos como elementos facilitadores para el paso a la economía circular.
Sostenibilidad en la gestión
Para la gestión sostenible de los fangos urbanos y los residuos agroalimentarios, el proyecto propone como aspecto innovador un tratamiento centralizado compuesto por dos unidades.
a) En la primera, ambos sustratos serán tratados mediante co-digestión anaerobia seca para obtener metano (en lugar de la húmeda empleada en las grandes plantas).
b) En la segunda unidad, un sistema de precipitación se encargará de recuperar el fósforo altamente concentrado contenido en la fracción líquida del efluente de la co-digestión. Finalmente, un estudio de simulación permitirá determinar la localización óptima de este tratamiento desde un punto de vista de sostenibilidad global de la gestión conjunta de agua residual y residuos agroalimentarios.
Precisiones
– El sistema de precipitación de N y P estará compuesto de dos unidades, una para recuperar P como estruvita y la otra para recuperar N como sulfato de amonio.
– La solución de control se basará en sensores robustos y de bajo coste. Con esta solución está previsto reducir el consumo de energía en cada planta en torno al 40 %.
– El software de análisis de datos se implementará como una plataforma web centralizada desde la cual todas las EDAR serán supervisadas con los mismos indicadores de rendimiento (producción específica de lodos, ratio energético, eficiencia de eliminación de N y P) y las mismas interfaces visuales.
– La producción centralizada de metano mediante digestión seca es la mejor alternativa para zonas rurales ya que en sus EDAR el lodo ya es deshidratado en la propia planta. Además, los costes de transporte de este lodo se pueden reducir en torno a un 40% si es previamente deshidratado
– Frente a la digestión húmeda, la co-digestión seca presenta tres ventajas:
1: la producción de metano es un 30% mayor;
2: la calidad agronómica del digestato sólido para aplicación a suelos mejora más del 100%; y
3: las condiciones de la fracción líquida del digestato son mejores para la recuperación de N y P (concentraciones de N y P, un 500% mayores).
– El software de simulación basado en modelos propuesto para estudiar la localización y dimensionamiento óptimos de la planta centralizada representa una herramienta de de ayuda a la toma de decisiones de muy bajo coste.