En una cena con colegas, se suscitó un debate sobre la importancia de diseñar, los procesos biológicos, con modelos matemáticos y, lo que es más importante, operar con ellos mediante la IA y el gemelo digital.
Estando fundamentalmente de acuerdo con esa premisa, apunte que si no se ha diseñado para operar ese proceso biológico, por mucha IA y mucha modelización que se hiciera, el resultado sería decepcionante.
Además aduje, en defensa de mi postura, que una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) se diseña para que este trabajando 24-365-25. Es decir 24 horas al día, 365 dias al año y los próximos 25 años.
Que durante esos 25 años, además de cambiar las características del agua bruta, podría cambiar la legislación vigente y obligar al funcionamiento de los procesos biológicos los más versátil posible.
Estoy plenamente convencido que, antes de dar el paso sobre diseños con modelos matemáticos (que sostengo que son el futuro, con un buen presente) deberíamos de diseñar para operar.
Ante estas afirmaciones, mis colegas me retaron a que les dijera, con un ejemplo lo que quería decir.
Así que, ahí va.
Diseño de fangos activos para operar con garantías y con una gran fiabilidad, funcionalidad y versatilidad. Este diseño permitiría la reutilización para cualquier reúso (con tratamientos posteriores, por supuesto) y que estaría englobado en la llamada economía circular al generar, en cada escenario posible, los lodos con el mayor potencial de generación de biogás en un tratamiento anaerobio posterior.
En todos los sitios donde aparecen las flechas, se necesitan compuertas y, las zonas facultativas, se deben de dotar de sistemas de agitación y aireación.
Este funcionamiento permitiría reducir la DBO5 y los SS y generar la mayor cantidad de biogás para su cogeneración. Con concentraciones de DBO5 por encima de los 400 ppm la EDAR podría llegar a ser autosuficiente, energéticamente hablando.
Ideal para casi todos los reúsos (con tratamientos posteriores, insisto): en agricultura, riego de jardinería, campos de golf, inyecciones en acuíferos, baldeos, etc.
En verano, con temperaturas del agua por encima de los 16 º C, si la reutilización exige la reducción de nitrógeno, se operaría de la forma siguiente:
Se conseguiría reducir la DBO5 y el N con un coste energético ajustado a las necesidades reales y con un fango que generaría una buena cantidad de biogás para la cogeneración.
En otras épocas de año, con temperaturas del agua por encima de los 14 y 12 º C y si la reutilización exige la reducción de nitrógeno o no hay potenciales usuarios y es necesario verter a cauce público, se operaría de las forma siguiente:
Con este diseño, en todos los escenarios posibles (tanto de temperatura como de calidad del agua depurada), además de lograr la reducción de contaminantes por vía biológica con el menor consumo energético, se generarían fangos con el mayor potencial de generación de biogás. Es decir economía circular.
Esto es, lo que defino como diseño para operar.
Ahora sí, a este diseño la IA y el gemelo digital le darían un potencial extraordinario. Pero si no se construye como está diseñado para operar, el gemelo digital servirá para muy poco.
Ya sé que el diseño propuesto es mas caro de construir que el convencional. Pero las ventajas operacionales, que garantiza su versatilidad para los próximos años, son muy superiores a un diseño para depurar.
Pero recordar esta máxima, todo euro que se ahorre en construcción obligará, al operador, a invertir entre 3 y 4 euros en la operación y el mantenimiento (O&M).
