Desarrollo de un sistema de control para la optimización del proceso biológico de una EDAR en Asturias mediante herramientas de simulación

Abstract

[ES] El presente trabajo tiene como objetivo la implementación mediante herramientas de simulación de un sistema de control para el reactor biológico de la EDAR San Claudio, localizada en la zona centro de Asturias, explotada por la empresa AQUALIA, con el fin de lograr su optimización y disminución de consumo. Para ello, primero se diseñó la planta mediante la herramienta de simulación DESASS en la que se insertó un esquema de tratamiento de línea de agua de tipo Ludzack-Ettinger modificado compuesto por: cuatro cámaras anóxicas, una cámara facultativa, una cámara aerobia dividida en tres zonas y una recirculación interna desde la última zona del aerobia hasta la primera cámara anóxica. Con el objetivo de simular las variaciones dinámicas de carga y caudal afluente a la EDAR se utilizó el modelo BSM1. En segundo lugar, se implementó el sistema de control mediante el software LoDif Biocontrol. Para ello, se conectaron los programas DESASS y LoDif BioControl a través de un protocolo de comunicación OPC. Los resultados obtenidos muestran una disminución en el consumo energético del sistema de fangos activados una vez establecido el sistema de control. Sin embargo, no se consiguió el cumplimiento de los límites de vertido en todos los compuestos analizados debido a diferencias identificadas entre trabajar de forma real y mediante herramientas de simulación.

[CA] El present treball té com a objectiu desenvolupar mitjançant eines de simulació un sistema de control per el reactor biològic de la EDAR San Claudio, localitzada al centre d'Astúries, explotada per la empresa AQUALIA, amb la finalitat d'aconseguir la seva optimització i disminució de consum. Per això, primer es va dissenyar la planta mitjançant l'eina de simulació DESASS en la qual es va inserir un esquema de tractament de línia d'aigua de tipus Ludzack-Ettinger modificat compost per: quatre cambres anòxiques, una cambra facultativa, una cambra aeròbica dividida en tres zones i una recirculació interna des de la última zona de l'aeròbia fins a la primera cambra anòxica. Amb l'objectiu de simular les variacions dinàmiques de càrrega i caudal influent a la EDAR es va utilitzar el model BSM1. En segon lloc, es va implementar el sistema de control mitjançant el software LoDif Biocontrol. Per duro a terme, es van connectar els programes DESASS i LoDif a través d'un protocol de comunicació OPC. Els resultats obtinguts mostren una disminució del consum energètic del sistema de fangs activats una vegada establert el sistema de control. No obstant, no es va aconseguir el compliment dels límits d'abocament de tots els compostos analitzats degut a diferències identificades entre treballar de manera real i mitjançant eines de simulació.

[EN] The purpose of this work is to validate the performance of a control system to optimize the activated sludge process of the wastewater treatment plant (WWTP) of San Claudio, in the centre of Asturias, which is operated by AQUALIA. Firstly, the activated sludge process was designed through the simulation tool DESASS, in which a modified Ludzack-Ettinger treatment layout was modelled. This treatment layout consisted of four anoxic reactors, one facultative reactor, one aerobic reactor split in three chambers and an internal recirculation process from the last aerobic chamber to the first anoxic reactor. The BSM1 model was used to simulate the dynamics on the influent load and flow of the WWTP. Then, the software LoDif Biocontrol was used in order to implement and validate the control system. Both DESASS and Lodif Biocontrol were connected using the OPC communication protocol. The obtained results show a decrease in the power requirements of the activated sludge system once the control system is implemented. However, some established effluent discharge could not be met due to identified differences between the performance of the WWTP and the simulation tool.