Desarrollo de un software genérico para facilitar la implementación de algoritmos de control y optimización de procesos en las EDAR. Validación a escala real en una EDAR

Abstract

[EN] The emergence of new wastewater treatment systems, with an increased operational complexity, coupled with the interest upon energy efficiency, has led to the need for greater control over the processes carried out at wastewater treatment plants (WWTP), in order to keep them in optimum operating conditions. This way, we can achieve high quality effluent with minimized operational energy costs. This situation has been a big boost for the implementation of instrumentation, control and automation (ICA) systems in WWTP. These systems allow for both a reduction in operating costs, and a lower inversion cost, avoiding an oversizing of the facilities. The implementation of these systems has been accompanied by the emergence of control applications. However, to date, these control applications are developed taking into account the specific configuration of a particular WWTP, making its transference towards other WWTP uneasy. Moreover, this implies the need to modify the source code if the WWTP suffers any change affecting the elements involved in the control system. A platform allowing the implementation of control systems in WWTP with increased flexibility and reduced effort is therefore needed. This platform should provide tools to allow an easy and guided installation and configuration. Furthermore, it should allow the adoption of changes in the WWTP, and the implementation of new control systems. Under these premises, and within the framework of this Master's Final Project, there has been developed an application called LoDif BioControl. In this work, the principles leading the application development are described, together with its overall structure, components and capabilities. Also, its full-scale implementation in a WWTP, and the results achieved, are detailed.

[ES] La aparición de nuevos esquemas de tratamiento, con una mayor complejidad operativa, unida a la creciente preocupación por el consumo energético, ha conllevado la necesidad de obtener un mayor control sobre los procesos llevados a cabo en las EDAR. Con ello, se pretende mantener dichos procesos en un estado óptimo que permita cumplir con los requisitos de vertido, a la vez que se minimiza el coste derivado de su operación. Todo ello ha supuesto un gran impulso para la implantación de sistemas de instrumentación, control y automatización (ICA) en EDAR, que permiten una reducción de los costes operacionales e implican un menor coste de inversión, al evitar un sobredimensionamiento de las instalaciones. La implementación de estos sistemas ha sido acompañada por la aparición de aplicaciones de control. Sin embargo, hasta la fecha, dichas aplicaciones son desarrolladas para cada EDAR en particular, teniendo en cuenta su configuración específica, con lo que no son directamente transferibles de una EDAR a otra. Además, se hace necesario modificar el código fuente en caso de que se realice en la EDAR alguna ampliación o remodelación que afecte a los elementos que participan en el sistema de control. Como respuesta al sobreesfuerzo y la rigidez que conlleva esta forma de proceder, surge la intención de desarrollar una plataforma que permita la implementación de sistemas de control en EDAR de forma sencilla y guiada, otorgando además un elevado grado de flexibilidad que posibilite la introducción de cambios en la configuración y la incorporación de nuevos controladores. Bajo esta premisa, y en el marco de la realización del presente Trabajo Final de Máster, se ha desarrollado la aplicación LoDif BioControl. En el Trabajo Final de Máster se describe la filosofía de desarrollo de la aplicación, su estructura general, sus componentes y capacidades. Asimismo, se detalla su implementación a escala real en una EDAR, y los resultados obtenidos.