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Nilsa se decanta por la tecnología Biotector para la visión completa del proceso

10/03/2021

Nilsa se decanta por la tecnología Biotector para la visión completa del proceso




Antecedentes

 
NILSA (Navarra de Infraestructuras Locales, S.A.) es una empresa pública del Gobierno de Navarra adscrita al Departamento de Cohesión Territorial, que gestiona el Plan de Saneamiento de Navarra, incluyendo la operación de 93 depuradoras de tamaño mediano/pequeño para el conjunto de poblaciones de la Comunidad, excluida Pamplona.
 
La planta de tratamiento de aguas residuales de Tudela, que da servicio a una población de 114.000 habitantes equivalentes, es la de mayor tamaño.
 
La EDAR de Tudela recibe un aporte industrial significativo, entre el 30 y 40% de su carga afluente, procedente de diferentes industrias del sector agroalimentario y en menor medida de producción de papel.
 
La planta vierte al río Ebro, teniendo en la actualidad límites en los parámetros DQO/DBO, Nitrógeno Kjeldhal y Sólidos en Suspensión, contemplando también la posibilidad futura de límites más estrictos que los actuales, incluida la limitación en el contenido de Fósforo Total.
 
El proceso de la EDAR consta de un tratamiento primario con decantación, y un biológico consistente en 2 etapas de filtros percoladores, con decantación dedicada en cada etapa.
 
Los filtros percoladores son una solución robusta de gran eficacia para el tratamiento de la materia orgánica, pero son elementos poco flexibles para adaptarse a situaciones de puntas de carga y una eliminación controlada de nutrientes.
 
La aparición repetida de episodios con elevada contaminación en el vertido, junto con la necesidad de dotar a la planta de herramientas que permitieran un conocimiento mayor de sus procesos internos, llevó a NILSA a la búsqueda de soluciones de instrumentación para alcanzar los siguientes objetivos:

 
  • Monitorizar el TOC ,TN y TP en efluente de planta para cumplimiento de la normativa de vertido actual y futura.
     
  • Medición de TOC/TN/TP en entrada para poder detectar posibles picos de carga.
     
  • Medición de TOC/TN/TP en la salida de la primera etapa de filtros biológicos para un control más exhaustivo de la planta.
 

 

 


 

La solución de Hach en la planta de Tudela

 
Tras una evaluación de la planta y un análisis exhaustivo de los resultados de análisis de TN, TP, TIC y TOC, Hach propuso la instalación del analizador Biotector B7000, capaz de medir simultáneamente en tres corrientes, permitiendo la monitorización en continuo de los parámetros clave de la planta en tiempo real para el agua de aporte, el agua del proceso intermedio y el agua de salida.
 
La versatilidad del analizador Biotector B7000, que permite el análisis combinado de los 3 parámetros requeridos TOC, TN y TP, y con 3 posibles rangos de medición para cada parámetro, ofrece una solución única a las necesidades de planta, constituyendo un sistema que permite la monitorización de los parámetros claves del proceso en todos los puntos requeridos por el cliente.
 
 
 
 
La experiencia previa de NILSA con la instrumentación y servicio de HACH, junto con la solución propuesta que se ajustaba perfectamente a las necesidades planteadas, facilitaron la decisión de compra del analizador B7000 TOC TN TP.
 
La adquisición fue cofinanciada al 60 % con fondos europeos por el Proyecto NAdapta LIFE 16 IPC ES 01, proyecto de adaptación al cambio climático del Gobierno de Navarra.
 
Para la implantación NILSA transportó las muestras desde la entrada de planta, salida de primera etapa de filtros y salida de planta, hasta un sistema de toma de muestra consistente en 3 cubetas para las 3 corrientes del Biotector B7000, instalando además en las cubetas otras mediciones como sondas de pH, conductividad, sólidos, nitratos y membranas para el sistema Filtrax de analizadores de amonio.
 
El sistema de muestreo junto con el analizador se situó inicialmente en el interior de una sala del edificio de control, pero esto produjo problemas de generación de S2H procedente de la muestra de entrada de planta, por lo que NILSA procedió a situar el bastidor de toma de muestra en el exterior de la pared sobre la que estaba colocado el analizador Biotector B7000.
 
En las figuras 3 y 4 se muestran la instalación del analizador y sistema de muestreo. En la figura 5 se muestra el sinóptico con el conjunto de mediciones realizadas en cada corriente de muestra.
 
El mantenimiento por parte del operador del sistema de análisis supone una media de 10 horas mensuales, incluyendo la limpieza diaria de las cubetas de muestra y revisión del estado del analizador, la verificación mensual de los valores de TOC, TN y TP, y el cambio bimensual de reactivos con ajuste de los ceros de los diferentes parámetros.
 
 
 
 
 


Beneficios

 
Desde la instalación del analizador en Abril de 2018, ha proporcionado datos relevantes para la gestión de la planta, demostrando ser un sistema robusto con un elevado tiempo de disponibilidad de las mediciones.
 
Tras las primeras semanas de operación el histórico de mediciones permitió identificar los problemas de vertidos puntuales con altas cargas orgánicas y de fósforo.
 
Además la existencia de datos en tiempo real de los 3 parámetros en entrada, salida de 1a etapa y efluente de planta permitió un conocimiento exhaustivo del comportamiento de los filtros biológicos, comprobando el alto rendimiento (70 – 80%) en la reducción de en la primera etapa, mientras que el proceso de nitrificación se desarrollaba fundamentalmente en la segunda etapa con reducción de amonio del 70%.
 
En la figura 6 se muestran los resultados de TOC en los tres puntos medidos durante el mes de mayo de 2018.
 
 
 
 
A partir del análisis del comportamiento de las 2 etapas de filtros biológicos, con el conocimiento de la concentración de TOC y TN en la salida de la primera etapa, sería posible establecer criterios para derivar a efluente la salida de esta etapa sin el paso por la segunda etapa de biológico, lo que reportaría importantes ahorros en el consumo energético de la planta.
 
Además, cuando se producen alivios por tormenta, el B7000 permite analizar la calidad del agua aliviada en las diferentes etapas de la EDAR ( agua bruta de entrada y la parcialmente tratada) en cumplimiento de RD 1290/2012.
 
En la figura 7 se muestra la concentración de Fósforo Total en entrada de planta durante el mismo periodo. Se pueden apreciar los picos con una elevada concentración, que responden a episodios de vertidos incontrolados.
 
La detección rápida de estos episodios permitió identificar su procedencia, evitando su repetición. En la figura 8 se muestra el perfil actual de concentración de Fósforo Total en entrada de planta, donde se aprecia el gran avance obtenido frente a la situación anterior.
 
 
 


Conclusión

 
Desde el momento de su instalación el analizador Biotector B7000, ha resultado ser una herramienta valiosa para el conocimiento y gestión de los procesos de planta.
 
Se pudo detectar la descarga de aguas residuales en el tiempo con mucha exactitud, facilitando la identificación y eliminación de episodios de vertidos incontrolados.
 
El analizador permitió la monitorización del agua en tiempo real desde el principio hasta el final del tratamiento, asumiendo el cumplimiento del vertido en la actualidad y en situaciones futuras de mayor exigencia. La robustez del instrumento permite ofrecer un elevado tiempo de disponibilidad de las mediciones con unas ajustadas necesidades de mantenimiento.
 
También se utilizó para estudiar los procesos de eliminación de nutrientes y el rendimiento de los procesos, así como para calibrar y verificar el estudio de I + D de los procesos de un filtro percolador, habilitando el proceso de modelado de la planta (validación y calibración), como fuente de datos para construir un Sistema de Soporte a la Decisión (DSS). Esta es una de las líneas prioritarias de I + D + i de la empresa.
 
Tras 1 año de la implantación, el cliente quedó totalmente satisfecho con el producto adquirido y en 2019 decidieron replicar la solución compuesta por instrumentos más bastidor de análisis, configurando las denominadas Estación de Vigilancia Automática (EVAs) a equipar en diferentes plantas de NILSA.
 
Actualmente cuentan con instalaciones similares en otras 2 plantas y se están planteando la adquisición de otras 2 unidades de cara a 2021.
 
El actual jefe de planta confirma que recomendaría la adquisición de un sistema similar a cualquier planta (pública o privada) que presente complicaciones similares a las descritas en este caso de éxito.
 
 
 
 
 

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