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07/07/2026

SN8 v3.0 + SICAIR 3.0: Inteligencia artificial aplicada a la respirometría online en EDAR

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El reto: por qué el control convencional se queda corto

 
La aireación biológica es, con diferencia, el mayor consumidor energético de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), pudiendo representar entre el 50% y el 70% del gasto eléctrico total de la planta. Sin embargo, muchas instalaciones siguen gestionando sus soplantes mediante temporizadores fijos: ciclos de encendido y apagado programados sin control en continuo.
 
El problema de fondo es que la carga orgánica que llega a un reactor biológico no es constante. Varía por hora del día, por día de la semana, por estacionalidad, por eventos puntuales de vertido industrial o por episodios de lluvia. El resultado es sobre-aireación sistemática en unos tramos y, en el peor de los casos, déficit de oxígeno en otros.
 
A esto se suma un segundo problema, menos visible pero igual de costoso: la ausencia de alerta temprana ante episodios de toxicidad. Un vertido industrial con carga inhibitoria puede pasar desapercibido hasta que el proceso biológico ya se ha visto afectado, con la consiguiente pérdida de rendimiento depurador y los costes de recuperación asociados.
 
 

SN8 v3.0: qué mide y cómo funciona

 
El SN8 es un respirómetro online de SENSARA diseñado para funcionar en continuo, 24/7, integrado directamente en el proceso biológico de la EDAR. A diferencia de un análisis puntual de laboratorio, el SN8 mide en tiempo real la actividad respiratoria del fango activo mediante sondas de oxígeno disuelto, temperatura, pH y potencial redox, calculando de forma automática los principales indicadores biológicos del proceso:
 
  • OUR / SOUR — tasa de consumo de oxígeno, absoluta y específica.
     
  • AUR / SAUR — actividad unitaria de respiración, indicador clave para el dimensionamiento y control de la aireación.
     
  • DQO biodegradable — indicador clave para el proceso de desnitrificación.
     
  • Test de toxicidad — evaluación de la inhibición de la actividad biológica ante un vertido puntual.
 
La versión 3.0 del SN8 incorpora un sistema de auto-limpieza que permite operación desatendida de larga duración, capacidad multi-reactor para cubrir varias líneas de tratamiento con un único equipo, y salidas estándar de campo (MODBUS TCP/RTU, 4-20 mA, 0-10 V) para el control directo de soplantes y otros elementos de planta.
 
 
La integración con el SCADA existente se realiza vía API/integración estándar, lo que permite incorporar los datos y predicciones de SICAIR en el sistema de supervisión ya instalado. La conectividad remota (WiFi/Ethernet) permite además el acceso y diagnóstico a distancia, con alertas automáticas por correo electrónico ante desviaciones del proceso.
 
El SN8 convierte la actividad biológica del fango activo, invisible a simple vista, en un dato continuo, cuantificable y accionable.
 
Respirómetro online SN8 v3.0
 

SICAIR 3.0: inteligencia artificial predictiva para la aireación

 
Medir en continuo es el primer paso, pero el verdadero salto de valor llega cuando esos datos alimentan un modelo predictivo capaz de anticipar el comportamiento del proceso, en lugar de limitarse a reaccionar a él. Esa es la función de SICAIR: una capa de inteligencia artificial que toma como entrada la serie histórica de datos del SN8 —junto con variables de contexto como el calendario laboral, las condiciones meteorológicas, partes de trabajo— y genera predicciones de la actividad respiratoria a distintos horizontes temporales (próximo ciclo, varios ciclos, y varias horas vista).
 
A partir de esa predicción, SICAIR calcula el régimen de aireación óptimo para cada tramo horario, ajustando el funcionamiento de las soplantes de forma dinámica en lugar de mantener un patrón fijo. El modelo se reentrena de forma continua y automatizada a medida que llegan nuevos datos de planta, lo que permite que el sistema se adapte a cambios progresivos en las condiciones de operación sin intervención manual.
 
Conceptualmente, el sistema utiliza un modelo de machine learning propietario, entrenado específicamente sobre datos de respirometría de EDAR, y no un modelo genérico de propósito general. El objetivo del diseño no es solo la precisión de la predicción, sino que esa predicción sea directamente traducible en una consigna de control operable en planta.
 
Resultado
 
En instalaciones donde se ha desplegado SICAIR sobre un régimen previo de temporizador fijo, la reducción del consumo energético de aireación observada se sitúa habitualmente en el rango del 10-20%, sin comprometer la calidad del efluente.
 
 
 
Diagnóstico automático de ciclo anómalo: AUR real vs. predicho, con detección de desviación
 
 
 

SICTOX: más allá de la alerta puntual — el patrón temporal de la inhibición

 
SICTOX es el módulo complementario de SICAIR, centrado en la vigilancia continua de la inhibición biológica. Mientras que un test de toxicidad puntual ofrece una fotografía aislada, SICTOX analiza de forma continua la desviación de la actividad respiratoria respecto al comportamiento esperado, en ciclos de análisis de entre 15 y 30 minutos. Pero el valor real no se limita a la alerta individual: al acumular histórico, SICTOX permite estudiar el patrón temporal de los episodios de inhibición, no solo su ocurrencia aislada.
 
  • Desfase causa-efecto: tiempo transcurrido entre el vertido y la desviación observable en el reactor, característico de cada instalación según su hidráulica y tiempo de retención.
     
  • Duración del episodio: cuánto tarda la actividad biológica en recuperar la línea base tras la inhibición, indicador de la severidad real del vertido.
     
  • Patrón por día de la semana: episodios que se repiten en días concretos (p. ej. tras turnos de producción industrial o descargas programadas de terceros).
     
  • Patrón por hora del día: franjas horarias de mayor recurrencia, útiles para anticipar el origen del vertido y coordinar con el foco emisor.
 
Este análisis de recurrencia convierte a SICTOX de un simple sistema de alerta en una herramienta de diagnóstico: permite a la planta identificar si los episodios de inhibición responden a un patrón sistemático —y por tanto prevenible en origen— o si son eventos aislados, orientando de forma mucho más eficaz las medidas correctoras y la conversación con el emisor del vertido.
 
Esta detección temprana, además, permite al operador de planta actuar sobre la causa antes de que la inhibición se traduzca en pérdida de rendimiento depurador, evitando los costes —económicos y regulatorios— asociados a una recuperación biológica tras un episodio no detectado a tiempo.
 
 
 

Control convencional vs. SN8 + SICAIR

 
 
 

Integración y puesta en marcha

 
El SN8 se instala en derivación sobre el reactor biológico existente, sin requerir modificaciones estructurales de la planta ni interrumpir su operación (ver salidas de campo y SCADA en la sección 2).
 
El despliegue de SICAIR requiere un primer periodo de captura de datos en la instalación concreta, necesario para que el modelo aprenda el comportamiento específico de esa planta antes de asumir el control activo de la aireación. Durante todo el proceso, el acceso remoto permite a SENSARA realizar seguimiento y soporte técnico a distancia, minimizando la necesidad de desplazamientos.
 
 

Ciberseguridad: arquitectura por capas, de campo a nube

 
La integración del SN8 en la red de planta plantea de forma legítima la pregunta de la ciberseguridad. Al convivir con el SCADA y la infraestructura de control de la EDAR, SENSARA no se apoya en una solución propietaria improvisada, sino en una arquitectura de seguridad industrial por capas, con cada eslabón cubriendo una función concreta:
 
  • Aislamiento en campo (Ewon): el equipo de comunicaciones industrial que da salida al SN8 ejecuta un sistema operativo endurecido y separa físicamente la red industrial (LAN) de la conexión a internet (WAN). Solo establece conexiones salientes, por lo que no expone puertos entrantes ni permite accesos no autorizados iniciados desde el exterior.
     
  • Nube industrial certificada (Talk2M, de HMS Networks): el túnel de acceso remoto se cifra de extremo a extremo a través de Talk2M, una plataforma cloud diseñada específicamente para entornos industriales y certificada bajo ISO 27001, el estándar de referencia en gestión de seguridad de la información.
     
  • Almacenamiento en Amazon Web Services (AWS): los datos y los registros de actividad del sistema se almacenan con cifrado de grado militar y redundancia geográfica, en la misma infraestructura cloud que utilizan la banca y otros sectores críticos.
     
  • Control de acceso de usuario: el acceso a la plataforma requiere autenticación de doble factor (2FA), con auditoría completa mediante logs detallados que registran quién ha accedido, cuándo y qué acciones ha realizado, desde cualquier dispositivo.
     
  • Integración con SCADA: la comunicación vía API con el sistema de supervisión de planta se realiza siempre autenticada y cifrada (HTTPS), como capa adicional independiente del túnel Ewon/Talk2M.
 
  
 

Arquitectura de seguridad y conectividad del SN8: de campo a nube

 
El resultado es una cadena de seguridad de cuatro eslabones —campo, red, nube y usuario— en la que ningún componente depende únicamente de sí mismo: el aislamiento de red en campo impide accesos no solicitados, la certificación ISO 27001 de la nube industrial garantiza la gestión del cifrado en tránsito, y el doble factor protege el acceso final del operador. Esta arquitectura es la misma, sin variaciones, en todas las instalaciones de SN8 en operación.
 
 
El SN8 no expone la planta a internet: la conecta a través de una cadena de seguridad industrial certificada, de campo a nube, con doble factor en el acceso final.
 
 
 
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