Depuradoras: consignas fijas de soplantes y reactivos con margen

Las soplantes mantienen consignas fijas de oxígeno

Qué ocurre. Las soplantes suministran aire a la biología y mantienen una consigna de oxígeno que se eligió una vez y se dejó. La carga y la temperatura cambian a lo largo del día y del año, y la planta gasta aire cuando la biología no lo necesita.

Qué cuesta. La aireación es el mayor consumidor de electricidad de una depuradora (Umweltbundesamt). Una consigna demasiado alta desperdicia esa energía; una demasiado baja pone en peligro el límite de amonio.

Por qué la solución habitual no funciona. Bajar a mano la consigna de oxígeno ahorra energía hasta que llega un pico de carga; entonces se supera el límite y vuelve el valor antiguo. Las sondas de amonio son buenas, pero se ensucian y necesitan mantenimiento.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de sus registros de planta (sondas de oxígeno, amonio y nitrato, potencia de las soplantes, caudal de entrada, valores de laboratorio) compruebo cuánto aire necesita realmente la biología a lo largo del día. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si una aireación guiada por el amonio calculado entre muestras de laboratorio, con control predictivo sobre una previsión del caudal de entrada, puede reducir la potencia de las soplantes y qué haría falta.

Más información: Medida calculada de la calidad del efluente

Los análisis de laboratorio consumen personas y horas

Qué ocurre. Se toman muestras, se llevan al laboratorio y se analizan a mano, y el resultado llega horas después. Las personas que lo hacen son pocas, y una baja o una vacante interrumpe la serie.

Qué cuesta. Retraso entre la muestra y la decisión, y tiempo de personal cualificado en trabajo rutinario. Un control que espera valores de laboratorio va a ciegas entremedias.

Por qué la solución habitual no funciona. Tomar menos muestras ahorra tiempo y pierde visión. Comprar más analizadores en línea traslada el trabajo al mantenimiento y la calibración.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir del registro del laboratorio, de las sondas en línea y de los datos de la planta compruebo qué valores de laboratorio pueden calcularse a partir de señales que ya existen. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si los valores calculados pueden sustituir parte del muestreo y qué análisis deben quedarse en el laboratorio.

Más información: Medida calculada de la calidad del efluente

Falta personal cualificado en las depuradoras pequeñas

Qué ocurre. Una depuradora pequeña tiene una o dos personas, quizá compartidas con otras tareas, y el operario que conoce la planta se jubila pronto. La planta funciona hasta que ocurre algo inusual.

Qué cuesta. Riesgo de incumplimiento, porque un problema se nota tarde, y desgaste del personal que está de guardia. Formar a un sucesor lleva años que la planta no tiene.

Por qué la solución habitual no funciona. Un experto a tiempo completo no está al alcance de una mancomunidad pequeña. Contratar empresas de mantenimiento para cada visita cuesta más de lo que ahorra y no da atención continua.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de la planta y de las señales que ya envía compruebo qué tareas pueden automatizarse y cuáles pueden vigilarse a distancia. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice qué cubrirían el control automático y la vigilancia remota y qué tareas deben seguir en manos de una persona.

La materia seca del lodo de depuradora varía

Qué ocurre. El lodo deshidratado llega al secadero o al incinerador con un contenido de materia seca que cambia de carga en carga. El secadero está ajustado para la media, y el horno nota la diferencia de poder calorífico.

Qué cuesta. Energía para el secadero y una combustión inestable si el lodo está más húmedo de lo supuesto. Las nuevas etapas de proceso para recuperar fósforo suman carga a la línea de lodos.

Por qué la solución habitual no funciona. Un valor de laboratorio de materia seca llega cuando el lodo ya ha seguido su camino. Un ajuste fijo del secadero para el caso húmedo gasta energía con la carga seca.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de registros del secadero y del horno, de los datos del deshidratado y de los resultados de laboratorio de materia seca compruebo si la materia seca puede calcularse a tiempo para guiar el secadero. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si compensa controlar secadero e incinerador con ese valor y qué haría falta.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

El agua de lluvia y las cargas industriales llegan en picos

Qué ocurre. Con lluvia fuerte el caudal de entrada se multiplica en una hora, y los vertedores industriales añaden sus propias cargas. La planta ve el pico cuando llega, y la biología no tiene tiempo de prepararse.

Qué cuesta. Incumplimientos de límites a la salida, lodo arrastrado y una larga recuperación posterior. El coste se ve en el cumplimiento y en el trabajo de recuperar la biología.

Por qué la solución habitual no funciona. Un depósito de almacenamiento mayor es una obra. Poner la planta en una operación prudente todo el tiempo cuesta energía y reactivos en cada día seco.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de registros de caudal de entrada, datos de lluvia y valores de salida compruebo con cuánta antelación puede preverse un pico y qué puede hacer la planta con ese tiempo. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si el control predictivo sobre una previsión del caudal puede proteger los límites y qué previsión necesita.

Más información: Control predictivo económico

Los nuevos permisos y los objetivos de nitrógeno y fósforo endurecen los límites

Qué ocurre. Los permisos de vertido son más estrictos, y la directiva europea revisada sobre aguas residuales urbanas fija nuevos objetivos de nitrógeno y fósforo (VKU). La planta debe cumplirlos con los depósitos que tiene.

Qué cuesta. Las plantas funcionan más cerca del límite y con menos margen para los picos. Funcionar más cerca significa más riesgo de incumplimiento, y cada incumplimiento se notifica.

Por qué la solución habitual no funciona. Más margen mediante una operación prudente cuesta energía y reactivos. Los depósitos adicionales requieren dinero y años.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los valores de salida, del caudal de entrada y de las señales de las sondas compruebo cuánto margen tiene realmente la planta bajo los nuevos límites. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si un control predictivo que gestione el margen permite cumplirlos sin construir y qué haría falta.

Más información: Control predictivo de plantas de proceso

Los valores de laboratorio llegan cada día y el control va a ciegas entremedias

Qué ocurre. El amonio y el nitrato se conocen por el laboratorio una vez al día o por una sonda que a veces está fuera de servicio. Entremedias, el control funciona con suposiciones.

Qué cuesta. Incumplimientos de límites que nadie vio venir, y reactivos y energía gastados para estar seguros. Una mala hora cae entre dos valores de laboratorio.

Por qué la solución habitual no funciona. Más muestras saturan el laboratorio. Las sondas en línea se ensucian y derivan y hay que limpiarlas y calibrarlas.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de las sondas que tiene, del caudal de entrada y de las series de laboratorio compruebo si el amonio y el nitrato pueden calcularse de forma continua y contrastarse con el laboratorio. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice con qué calidad un valor calculado cubriría el tiempo entre muestras.

Más información: Medida calculada de la calidad del efluente

La fuente de carbono para la desnitrificación se dosifica con margen

Qué ocurre. Se dosifica carbono externo (una fuente fácilmente degradable, normalmente comprada) para ayudar a la desnitrificación. Se fija a mano o con una proporción fija, con margen para que el límite de nitrato no corra peligro.

Qué cuesta. Coste de reactivo por carbono que la biología no necesitaba, y más lodo. Con poco carbono queda nitrato a la salida.

Por qué la solución habitual no funciona. Bajar la dosis a mano funciona hasta que cambia la carga. Una proporción fija respecto al caudal ignora que el nitrato y el carbono ya presentes en el agua cambian por sí solos.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de registros de dosificación, señales de nitrato y caudal de entrada y valores de laboratorio compruebo cuánto carbono necesita la biología con cada carga. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si una dosis basada en la demanda estimada puede reducir el coste de reactivos y en qué sondas se apoyaría.

Más información: Medida calculada de la calidad del efluente

El precipitante de fósforo se dosifica con generosidad

Qué ocurre. Se dosifica sal de hierro o de aluminio para eliminar el fósforo, a menudo en una cantidad que se mantiene con holgura por encima del límite. La dosis sigue el caudal o un ajuste manual, y la carga real de fósforo llega en oleadas.

Qué cuesta. Coste de reactivo, más lodo que deshidratar y eliminar y desgaste de la dosificación y del deshidratado. Una sobredosis no se ve a la salida, solo en la factura.

Por qué la solución habitual no funciona. Reducir la dosis sin una medida de la carga arriesga el límite de fósforo. Una sonda de fosfato a la salida informa a posteriori.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de la dosificación, el caudal, las sondas de fosfato y los valores de laboratorio compruebo si la carga puede estimarse a la entrada o en el depósito y guiar la dosis con ella. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice cuánto cuesta el margen y si merece la pena construir una dosificación según la carga.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

No se miden las emisiones de óxido nitroso

Qué ocurre. El tratamiento biológico libera óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero, y la mayoría de las plantas no lo miden. Lo que se notifica en los balances climáticos es un factor estándar.

Qué cuesta. Una notificación climática construida sobre un factor, y ningún conocimiento de qué estados de operación causan las emisiones. Si la notificación se endurece, la planta no tiene pruebas propias.

Por qué la solución habitual no funciona. Un analizador de gas en cada depósito es caro y requiere mantenimiento. Un factor estándar no dice nada de lo que la planta podría hacer para reducir la emisión.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de las señales de la planta (oxígeno, nitrato, nitrito donde se mida, carga) y de breves campañas de medición, si las tiene, compruebo si la emisión puede estimarse a partir de los estados de operación. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice hasta dónde llega una estimación y qué condiciones de operación la determinan.

Más información: Medida calculada de la calidad del efluente

El polímero para el deshidratado se dosifica a ojo

Qué ocurre. Se añade polímero al lodo antes de la centrífuga o de la prensa. El operario fija la dosis mirando la torta y el filtrado, y el lodo cambia de una hora a la siguiente.

Qué cuesta. Coste de polímero y más coste de eliminación cuando la torta está más húmeda de lo que podría. Una sobredosis también atasca la máquina.

Por qué la solución habitual no funciona. Una dosis fija por tonelada de lodo ignora el contenido de sólidos, que varía. Un ensayo manual en el laboratorio llega cuando la dosis ya se ha ido.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de la dosificación, el caudal de lodo, las sondas de sólidos y los resultados de sequedad de la torta compruebo si el contenido de sólidos puede estimarse a tiempo para fijar la dosis. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si dosificar según los sólidos estimados puede reducir el coste de polímero y de eliminación, y qué haría falta.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

El lodo se seca para el peor caso

Qué ocurre. El secadero de lodos funciona con un ajuste que basta para el lodo más húmedo. Las cargas más secas salen del secadero más secas de lo necesario.

Qué cuesta. Se gasta calor en agua que no estaba, y la capacidad del secadero se consume para la carga siguiente. Un producto más seco de lo requerido también cambia cómo arde.

Por qué la solución habitual no funciona. Acortar el secado a mano arriesga lodo demasiado húmedo para el horno. Una sola sonda de humedad a la salida muestra un punto después del secadero.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de registros del secadero (temperaturas, caudal, lecturas a la salida) y de los valores de laboratorio estimo la materia seca a lo largo del secadero. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si una materia seca calculada puede guiar el secadero y cuánta energía se evitaría.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

La recuperación de fósforo es una nueva etapa de proceso

Qué ocurre. Las plantas mayores tendrán que recuperar fósforo de los lodos o de las cenizas en los próximos años. El proceso es nuevo para la mayoría de las plantas, y su operación de referencia es aún escasa.

Qué cuesta. Una nueva etapa de proceso que poner en marcha, con incógnitas en su comportamiento, y un coste que han de soportar las tasas. La presión de tiempo deja poco margen para aprender en la planta real.

Por qué la solución habitual no funciona. Tomar los ajustes recomendados por el proveedor es el principio, pero no el final; el lodo real es distinto. Esperar la experiencia de otras plantas significa un comienzo tardío.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los datos de proceso del proveedor, de sus análisis de lodos y de la disposición de la planta compruebo cómo encaja la etapa de recuperación en la línea de lodos. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice qué aspecto deberían tener el concepto y el control de la nueva etapa y qué ensayos pueden hacerse antes en simulación.

Más información: Sustituir tablas de parámetros ajustados a mano por un modelo

Los motores de gas siguen el nivel de gas

Qué ocurre. El gas del digestor mueve motores para electricidad y calor, y los motores funcionan cuando el depósito de gas está lleno y paran cuando está vacío. No miran el precio de la electricidad ni la demanda de calor.

Qué cuesta. Valor perdido: electricidad producida cuando es barata, no cuando es cara, y calor producido cuando nadie lo necesita. Además el gas se quema en antorcha cuando el depósito se llena en mal momento.

Por qué la solución habitual no funciona. Un depósito de gas mayor cuesta dinero y espacio. Un horario por hora del reloj ignora que la producción de gas cambia con la alimentación de lodo.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de la producción de gas, los niveles del depósito, los datos de los motores, los precios y la demanda de calor compruebo cuánto ganaría un plan que mire hacia delante. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si compensa planificar los motores y el depósito de gas y qué previsiones necesita.

Más información: Control predictivo económico

Las sondas se ensucian y derivan

Qué ocurre. Las sondas de los depósitos (oxígeno, amonio, nitrato, sólidos) se ensucian y derivan entre rondas de limpieza. El control lee valores cada vez más erróneos.

Qué cuesta. Un control erróneo: se dosifican aire y reactivos frente a una lectura equivocada, y nadie lo nota hasta que el valor de laboratorio discrepa.

Por qué la solución habitual no funciona. Limpiar con más frecuencia cuesta tiempo de personal. La calibración frente al laboratorio se hace una vez al día en el mejor caso.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de las señales de las sondas, de los valores de laboratorio y del resto de los datos de la planta compruebo si un modelo que funcione en paralelo puede señalar cuándo deriva una sonda y cubrir cuando falla. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice qué sondas puede vigilar y cuánto mantenimiento podría ahorrar.

Más información: Control que se adapta a la deriva y al desgaste

Las cargas de choque de vertedores industriales llegan sin aviso

Qué ocurre. Una lechería, una fábrica de alimentos o un centro químico vierte una carga al alcantarillado, y la planta la ve solo a la entrada. La biología reacciona ante algo de lo que no se le avisó.

Qué cuesta. Perturbaciones de la biología e incumplimientos de límites que tardan días en recuperarse, y una disputa sobre quién causó qué.

Por qué la solución habitual no funciona. Un contrato con límites para el vertedor se comprueba por muestreo. Un control rígido de la planta no distingue un choque de la oscilación normal.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de las sondas de entrada, el caudal y los horarios de producción conocidos del vertedor compruebo si una carga de choque puede reconocerse pronto y qué puede hacer la planta en los minutos de que dispone. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si es viable estimar la carga a la entrada y cómo la usaría el control.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

Las bombas siguen interruptores de nivel

Qué ocurre. Las bombas de las estaciones de bombeo arrancan y paran en niveles fijos. Funcionan cuando se alcanza el nivel, sin importar la hora ni la carga aguas abajo.

Qué cuesta. Coste de electricidad por bombear en puntos poco eficientes y en horas en que la electricidad es cara, y arranques y paradas que desgastan las bombas. Los picos llegan a la planta como ráfagas.

Por qué la solución habitual no funciona. Mover los niveles de los interruptores traslada el problema. Los accionamientos de velocidad variable solo ayudan si alguien los gobierna.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de registros de las bombas, de nivel y caudal y de los precios de la electricidad compruebo cómo podrían operarse conjuntamente las estaciones de bombeo. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si un bombeo optimizado reduce la electricidad y suaviza el caudal de entrada a la planta, y qué permiten las bombas y los niveles.

Más información: Control predictivo económico

Quejas por olores

Qué ocurre. El olor procede del pretratamiento, del almacén de lodos y de los depósitos, y es peor con cierto tiempo y ciertas cargas. Las quejas llegan de los vecinos, y la planta se entera tarde.

Qué cuesta. Multas, una mala relación con los vecinos y un riesgo para el permiso. Dosificar reactivos contra el olor es caro si funciona todo el tiempo.

Por qué la solución habitual no funciona. Los lavadores y las coberturas son caros y tratan el síntoma. Dosificar por calendario no acierta los días que importan.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los datos de la planta, de las fechas de las quejas, del tiempo y de las mediciones de olor, si las hay, compruebo si el olor puede predecirse a partir del estado de operación. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si son viables la predicción y la dosificación según demanda y qué conviene registrar.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

Depósitos nuevos, control viejo

Qué ocurre. Una planta se amplía con depósitos nuevos, y el control antiguo se ajusta para que encaje. La estructura del control se hizo para la disposición antigua, y la parte nueva se acopla encima.

Qué cuesta. Inestabilidad y responsabilidad poco clara entre las partes antigua y nueva, y una planta que funciona peor que la suma de sus partes. La ampliación no alcanza el rendimiento prometido.

Por qué la solución habitual no funciona. Añadir reglas para los depósitos nuevos al programa antiguo funciona un tiempo y hace el programa menos comprensible cada año. Entregar todo el control al proveedor de la ampliación arregla solo una parte.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir del control antiguo, de los datos de la planta y de los planos de la ampliación construyo un modelo de la planta ampliada. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice qué aspecto tendría un concepto de control para toda la planta y dónde debería sustituirse la lógica antigua.

Más información: Sustituir tablas de parámetros ajustados a mano por un modelo

El personal nuevo aprende en la propia planta

Qué ocurre. Los operarios nuevos aprenden la planta en la propia planta. Se les enseñan las rondas, los depósitos y las alarmas, y aprenden lo que ocurre al cambiar un ajuste cambiándolo.

Qué cuesta. Errores que cuestan incumplimientos de límites o perturbaciones de la biología, y un largo periodo en que no se confía en la persona nueva a solas por la noche.

Por qué la solución habitual no funciona. Los manuales describen la planta como se diseñó, no como se comporta. Aprender de un compañero depende de que ese compañero tenga tiempo.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los datos de la planta y del plano de los depósitos construyo un modelo que reacciona a los cambios de ajustes como lo hace la planta. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice si un modelo de la planta usado como simulador es lo bastante realista para formar y qué necesita el modelo de sus registros.

Más información: Sustituir tablas de parámetros ajustados a mano por un modelo

Las auditorías energéticas y la neutralidad energética pasan a ser obligaciones

Qué ocurre. La directiva europea revisada exige a las depuradoras mayores auditorías energéticas periódicas y, con el tiempo, una proporción creciente de energía renovable (VKU). La planta debe mostrar adónde va la energía y cómo reducirla.

Qué cuesta. Tiempo de personal para la auditoría, y una base débil si la planta no conoce el reparto entre aireación, bombeo, calefacción y el resto. Los informes de consultores que llegan una vez no cambian la operación diaria.

Por qué la solución habitual no funciona. Una auditoría puntual enumera medidas que nadie opera. Instalar submedidores en todas partes es caro.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de sus datos de contadores, de registros de aireación y bombeo y de datos del digestor y de los motores construyo un balance energético de la planta. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice dónde está el mayor ahorro y si merecen la pena un modelo de aireación y un plan para digestor y motores.

Más información: Control predictivo económico

Una cuarta etapa de tratamiento para microcontaminantes

Qué ocurre. Las plantas mayores deben eliminar microcontaminantes (trazas de medicamentos y cosméticos) con ozono o carbón activo, y los fabricantes de esos productos han de asumir la mayor parte del coste (ZfK).

Qué cuesta. El ozono y el carbón cuestan energía y dinero en proporción a la dosis. La dosis se fija para el peor caso, de modo que la etapa trabaja a plena potencia todo el tiempo.

Por qué la solución habitual no funciona. Una dosis proporcional al caudal ignora que la carga de microcontaminantes cambia. La medición directa de microcontaminantes no es posible en línea.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los registros de la etapa, del caudal, de indicadores orgánicos y de resultados de laboratorio compruebo si la carga puede calcularse y guiar la dosis. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice qué podría ahorrar una dosificación según la carga y en qué señales indicadoras se apoyaría.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control

La eliminación de lodos y la recuperación de fósforo van con prisas

Qué ocurre. Las plantas mayores deben recuperar fósforo de los lodos de depuradora antes de una fecha fija. Hacen falta plantas de monoincineración y de recuperación en gran número, y se espera que su capacidad quede por detrás de lo necesario (zfk).

Qué cuesta. Plantas apresuradas en la puesta en marcha, una vía de eliminación no asegurada y tasas que suben. Está abierto si llegarán un fondo o un aplazamiento.

Por qué la solución habitual no funciona. Esperar a las normas definitivas cuesta los años que necesita una planta. Poner en marcha con prisa y con los ajustes del proveedor significa un rodaje largo y costoso.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los datos de lodos y de los planes de las mancomunidades y constructores compruebo cómo pueden controlarse la combustión, el secado y la recuperación desde el primer día. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice qué pueden adelantar en el tiempo la simulación y un concepto de control y qué deben mostrar los datos.

Más información: Sustituir tablas de parámetros ajustados a mano por un modelo

La tasa de aguas residuales se factura sobre cargas autorizadas

Qué ocurre. La tasa se basa sobre todo en las cargas escritas en el permiso, no en las cargas que la planta vierte realmente (ley de tasas sobre aguas residuales).

Qué cuesta. Los operadores pagan sobre cargas autorizadas por debajo de las cuales se mantienen con holgura. La diferencia es un coste sin servicio detrás.

Por qué la solución habitual no funciona. Declarar una carga menor requiere pruebas, y una serie de laboratorio cada pocos días no basta como prueba. Esperar a la reforma retrasa el ahorro.

Cómo lo comprueba un diagnóstico remoto a precio fijo. A partir de los datos de operación, de las series de laboratorio y de las sondas de salida compruebo si las cargas vertidas pueden calcularse lo bastante bien para respaldar una declaración menor. El diagnóstico remoto a precio fijo le dice cuán sólida sería esa prueba y qué necesitaría la autoridad para aceptarla.

Más información: Cálculo de magnitudes no medidas para el control