Ahorre dinero controlando el oxígeno disuelto en los tanques de aireación en plantas de tratamiento de agua residual

Mantener la adecuada concentración de oxígeno disuelto en un tanque de aireación es necesario para mantener vivos a los microorganismos que ayudan a la descomposición de los residuos orgánicos. 
La manera eficiente de lograrlo es utilizando un sistema de medición preciso y continuo. Cuando el oxígeno disuelto medido disminuye por debajo de la concentración deseada, el sistema de control de la planta agrega automáticamente aire al tanque de aireación, convirtiéndose en un suministro de oxígeno para los microorganismos que ahí habitan, esto también ayuda a mezclar los residuos orgánicos.

Sin suficiente concentración de oxígeno disuelto, los microorganismos beneficiosos morirían mientras que aquellos microbios que nos perjudican podrían proliferar, causando problemas de sedimentación. Cuando el contenido de oxígeno disuelto es demasiado alto, se genera un desperdicio costoso de energía y desgaste del equipo.

CASO DE ANÁLISIS

En una pequeña ciudad del medio oeste de Norteamérica se decidió investigar los beneficios de monitoreo y control de oxígeno disuelto.

El operador de planta se dio cuenta de que su experiencia en la continua medición de oxígeno disuelto le ayudaría a responder a los rápidos aumentos en la carga de la planta, fue así como se empezó a aplicar una estrategia para lograr el control automático de la velocidad del soplador y reducir los costos de energía.

Se llegó a completar un estudio rápido, evaluando la efectividad de la medición continua de oxígeno disuelto y el control automático de la aireación. Y en un período de 5 meses se recolectó los siguientes datos:
* OD concentración en el tanque de contacto.
* OD concentración en el tanque de reaereración.
* Momento del día en que se calculó la medida de OD.
* Consumo de energía (en kWh) del día anterior.
* Porcentaje de velocidad a la que la unidad de frecuencia variable (VFD) había estado funcionando durante el día anterior.

Se utilizó un medidor de oxígeno disuelto portátil para obtener mediciones en los tanques de proceso. La unidad frecuencia variable se controló manualmente para operar el motor soplador al 50%, 60%, 70%, 80% y 90% de la velocidad máxima (1750 rpm). Un segundo motor soplador también estaba operando a 1750 rpm.

El operador recogió 91 conjuntos de datos. 76% de los sets de datos involucraron lecturas en alrededor de las 8:00 a.m., cuando las concentraciones de OD tienden a ser más altas. Por otro lado, 24% de los conjuntos de datos incluyeron lecturas de OD tomadas en la tarde, durante los niveles más altos. Con velocidades de soplado más altas, los valores de OD temprano en la mañana llegaban a los 8mg/l. Incluso con velocidades de soplado más bajas, los valores de oxígeno disuelto de la tarde nunca fueron inaceptablemente bajos.

El análisis de los datos reveló que, por cada reducción del 10% de la velocidad del soplador disminuía el uso diario de energía en unos 40 kWh. Estos resultados confirmaron que el uso de un controlador automático para regular la velocidad del soplador reduciría significativamente el uso de energía.
Posteriormente, el operador de la planta instaló un sistema automático de monitoreo/control de OD para un ensayo de seis meses. Se estableció un punto de ajuste de control de 2 mg/l de OD para el ensayo. Durante parte de esta prueba se usó un solo soplador, cuando se utilizaban dos sopladores, estos operaban simultáneamente bajo el control del sistema automático. Ambas unidades de frecuencia variable se configuraron para funcionar a una velocidad mínima del 50%. En el transcurso de este ensayo, el consumo total de energía de la planta se redujo en alrededor del 8%.

Fuente: HACH