Sensores para agua en una planta de tratamiento de aguas servidas

La Cia. WTW ha desarrollado sensores para agua, de robusta consistencia, digitales e inteligentes, que simplifican el trabajo en el análisis de los diferentes parámetros que se hacen en campo y son ideales para el uso en plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) . A estos sistemas en línea los ha denominados IQ Sensors.

.Con el paso del tiempo estos sensores para agua que en un inicio eran analógicos han migrado a la tecnología digital cuyas ventajas son más que evidentes debido a que ahora toda la información se almacena en cada uno de los sensores, las lecturas son más limpias y precisas y los rangos de detección son más amplios.

En este espacio nos centraremos en el uso de sensores IQ en las Plantas de Tratamiento de aguas servidas domesticas o municipales. En el siguiente cuadro podemos observar la posible distribución de los diferentes sensores para monitoreo de agua en una PTAR.

SENSORES

Sensor de pH :

Es común que el sensor de pH se instale al ingreso de una PTARD, sin embargo es también una variable importante para todo el proceso biológico, más aun en métodos anaeróbicos o de nitrificación donde hay migración de protones, provocando la acidificación.

A un pH menor a 6 la actividad microbiana disminuye considerablemente poniendo en riesgo la operatividad de la planta. Lo ideal es que la planta trabaje a pH cercanos a 7 siendo posible trabajar hasta pH 8, por encima de este valor se nota una disminución de la actividad microbiana hasta detenerse casi por completo a pH 10.

Sensor de Conductividad:

Este sensor se puede usar para determinar indirectamente la cantidad de sólidos disueltos que hay en el agua y los cambios sustanciales que pueden ocurrir a lo largo del tiempo. Uno de los principales procesos en los tratamientos de aguas residuales en los que se reduce la conductividad, son los procesos de remoción biológica de nutrientes BNR. La medición de la conductividad en línea, puede ser usado para controlar la remoción biológica del fósforo en plantas de tratamiento de lodos activados del tipo SBR (sequential batch reactor) en las que para remover los nutrientes es necesario condiciones alternantes de fases anaeróbica-aeróbica.

Sensor de Oxígeno Disuelto:

Es el sensor más usado en las plantas de tratamiento aeróbicas de aguas residuales domésticas o municipales, porque puede llevar a contribuir al ahorro considerable de hasta el 40% en energía eléctrica. Aquí hay también un rápido retorno de la inversión con respecto a muchas Plantas que no tienen ningún sensor de control.

Esto se posible porque p.e. para la oxidación del amonio a nitrato, la concentración más eficiente es de 2 mg/L, ya que a mayor concentración la tasa de degradación es pequeña y por el contrario aumenta innecesariamente el consumo de energía, por eso es preciso controlar el uso de los sopladores para que trabajando al mínimo realicen la mayor oxidación posible,  ya que son estos equipos los que más energía consumen en la Planta.

Sensor de Sólidos Suspendidos:

El TSS es probablemente la variable más importante en los procesos biológicos. WTW ha desarrollado el sensor de sólidos suspendidos utilizando un principio de luz dispersa, donde un detector determina la desviación de la luz incidente a 60°. Cómo ya es conocido este es un método indirecto o no convencional para la determinación de los sólidos suspendidos, pero para efectos prácticos de monitoreo en línea, es el método tradicional de estimación inmediata de la biomasa.

Sensor de Amonio:

Al ingreso de las plantas de aguas residuales domesticas, encontramos derivados del nitrógeno que al ser hidrolizados forman compuestos de amonio. En los sistemas de lodos activados bajo condiciones favorables, el amonio se puede oxidar vía nitrosomonas a ion nitrito y después a ion nitrato. Esta conversión se puede detectar con la disminución de la concentración del ion amonio a través del sensor instalado en la zona de aireación.

Sensor de Nitratos:

En los sistemas biológicos aeróbicos, ocurren una serie de reacciones. Los derivados del carbono son los primeros en oxidarse, luego se oxidarán los derivados del nitrógeno como  el amonio y el proceso es llamado de nitrificación. Los sensores de nitratos se colocan en la zona de aireación o en la zona de salida del efluente para hacer el seguimiento de la conversión molecular.

Sensor de Turbidez:

Podemos describir a este sensor como muy similar al de sólidos suspendidos, excepto que utiliza el principio nefelométrico, es decir se mide la luz dispersa a 90°. El sensor de turbidez se instala a la salida de la planta con la finalidad de monitorear el escape de partículas de MLSS en la planta residual que suelen ser microorganismos o sólidos suspendidos no biodegradables. Con la incorporación de sistemas de ultrafiltración como el MBR se reduce al mínimo la turbidez del sistema.

Como puede verse de la descripción de algunos de los sensores descritos, la Empresa que cuenta con una PTAR no solo puede simplificar y controlar el trabajo de los procesos de la Planta sino  también ahorrar en el gasto de energía.

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