Control automático de la aireación de la EDARI de una bodega mediante respirometría ON-LINE

09/05/2018

Control automático de la aireación de la EDARI de una bodega mediante respirometría ON-LINE



 
Sensara en colaboración con su socio tecnológico INCONEF ha implantado su sistema de control de aireación basado en su respirometría on-line SN-8 en la EDAR de la Bodega Marqués de Murrieta

 

Antecedentes

 
Actualmente en las EDAR industriales el control de la aireación se viene haciendo con sondas de oxígeno y en muchos casos (ej. Bodegas, empresas agroalimentarias, etc.,) ni siquiera hay un control por sonda, lo que provoca importantes costos de mantenimiento.
 
Además, no se dispone de herramientas que permitan un control adecuado del proceso de lodos activos de forma continua (las depuradoras industriales no son por desgracia tan estables como las urbanas) que posibilite actuar ante episodios de toxicidades de diversa naturaleza o problemática en las condiciones de proceso (T, pH), y optimizar energéticamente la planta incluso en esos momentos.
 
Para poder controlar de forma efectiva la aireación de nuestro sistema biológico es necesario conocer el Requerimiento Actual de Oxígeno (AOR) de nuestras bacterias, es decir los kg de oxígeno/día que el proceso global necesita.
 
La ecuación que nos proporciona este valor es:

 

 
Hasta ahora, esto sólo se realizaba en aquellas plantas que disponían entre sus medios de respirómetros de laboratorio, que les permitían una mejor gestión de su planta. Pero no era posible hacerlo en continuo con los datos reales de la planta en cada momento, porque no existían respirómetros on-line como el SN-8 de SENSARA.

 

Cálculo del requerimiento actual de Oxígeno

 
Para realizar el control, el sistema emplea los datos de OUR que proporciona el respirómetro SN-8 (1 hora para este caso, pero pudiendo ser menor en función del tiempo de duración de una respiromertría, entre 10-20 minutos), calculando el AOR de forma automática al ser conocido y constante el dato del volumen del reactor.
 
De esta forma, conocemos el Requerimiento Actual de Oxígeno de forma continua estableciendo un lazo de control asociado a esta variable que nos permite un ajuste mucho más preciso de la aireación que los sistemas empleados actualmente. El sistema busca siempre el oxígeno mínimo que las bacterias necesitan para conseguir el AOR.
 
El sistema tiene establecido un lazo de control que contempla no sólo los valores como números, sino que proporciona también una estimación de las causas de lo que está sucediendo.
 


Lazo de control

 
Valores por encima del rango normal de OUR (AOR > YR * QA) -> aireación deficiente -> nuestro sistema accionará las soplantes hasta obtener el siguiente dato en el que volverá a analizar. Suele ser debido a Altas cargas, la biomasa necesita oxígeno para realizar la remoción del sustrato.
 
 
Valores dentro del rango normal de OUR -> AOR normal -> aireación suficiente:
 
  • AOR > 70%* YR * QA -> tenemos una aireación suficiente para la carga actual. Mantendremos las soplantes a ese régimen de funcionamiento.
 
Valores por debajo del rango normal de OUR -> sobreaireación:
 
  • AOR < 70%* YR * QA -> tenemos una aireación excesiva para la carga actual. Estamos desperdiciando energía. Disminuiremos el régimen de funcionamiento de las soplantes hasta conseguir estar en el estado anterior.
     
  • AOR < 30%* YR * QA -> tenemos problema de toxicidad (las bacterias se están inhibiendo) o las condiciones actuales (T, pH) del proceso no permiten el desarrollo de su plena actividad. Estableceremos las soplantes a un régimen de funcionamiento bajo, de mantenimiento, hasta que las bacterias recuperen su actividad. Normalmente cuando las bacterias están inhibidas o afectadas por condiciones de T o pH, no es una cuestión de más oxígeno y suele ser una de las situaciones en que más se desperdicia energía.
 

Datos de proceso

 
A continuación se muestran datos reales del proceso:
 
  • El sistema está funcionando de forma normal con una aireación suficiente hasta que hay un momento en el que entra más carga, detectando el sistema que la aireación es deficiente, momento en el que acciona las soplantes metiendo más aire. Posteriormente los datos muestran que la aireación es eficiente hasta un momento en el que pasa a sobreaireación debido a que las bacterias ya han ido degradando el sustrato y no necesitan tanta aireación por lo que se vuelve a relajar.



     
  • El sistema está funcionando con baja carga con una sobreaireación de forma que el sistema procede a relajar la aireación. Posteriormente los datos muestran que la aireación es eficiente hasta un momento en el que pasa a deficiente debido a que hemos llegado al punto mínimo de oxígeno que necesitan.

 
Más información sobre la respirometría de SENSARA en www.sensaratech.com
 

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