Comparativa de sistemas de control de la aireación por sondas redox vs. sondas ISE amonio-nitrato

Con el objetivo de optimizar energeticamente el sistema de aireacion de la depuradora de Alhama de Murcia, gestionada por Facsa, y cuya titularidad corresponde a la Entidad de Saneamiento de Murcia (ESAMUR), se ha llevado a cabo un estudio comparativo del sistema actual de aireacion de la depuradora, por sondas redox, con un sistema de control de la aireacion (LOBO2) basado en logica difusa y que trabaja con sondas ISE de amonio-nitrato. El objetivo de dicho sistema borroso (LOBO2), es cumplir en todo momento con los limites de amonio en el efluente, al mismo tiempo que se optimiza el numero de conmutaciones de la soplante y se minimiza el consumo energetico en los periodos tarifarios mas caros. Durante los ciclos de marcha el algoritmo ajusta en todo momento el caudal de aire soplado para situarse en la tasa optima de oxidacion de amonio, evitando aportar mas oxigeno del que los microorganismos pueden consumir. En el sistema LOBO2, la variable critica a controlar es la concentracion de amonio a la salida del reactor, que se mide en continuo por medio de una sonda de ion selectivo (ISE) de amonio y nitrato. El objetivo de dicho sistema borroso, es cumplir en todo momento con los limites de amonio en el efluente minimizando el consumo energetico en los periodos tarifarios mas caros. El estudio se ha realizado alternando el control por LOBO2 con el sistema de control por redox, con el objeto de que las condiciones de funcionamiento fueran las mismas (presion del colector de aire, temperatura, edad del fango, etc.). El control por redox establece dos consignas de potencial redox de arranque/paro de la soplante asi como en un control por PID de la frecuencia de la soplante mediante una consigna de oxigeno establecida. Para el analisis de los resultados obtenidos se plantearon tres puntos diferenciados: energia consumida, consumo por periodos (teniendo en cuenta la distribucion horaria) y calidad del agua efluente. El estudio comparativo entre ambos sistemas de control de la aireacion, se realizo durante dos meses de verano (junio y julio) de 2014. El estudio economico de la implementacion del control por LOBO2 se ha obtenido a partir de los ratios de consumo energetico de la aireacion determinados con las pruebas realizadas en la EDAR para los diferentes sistemas de control. Realizando una estimacion anual, la implementacion del sistema de control por logica borrosa supone un ahorro energetico del 29% de energia con respecto al consumo del sistema de aireacion actual, pasando el consumo anual a 291.249 kW/ano.