De los procesos m\u00e1s habituales utilizados para el tratamiento de las aguas residuales destaca, por su gran importancia, el de fangos activados en sus m\u00faltiples variantes y, como elemento fundamental del mismo, el sistema de aireaci\u00f3n necesario para la cobertura de la demanda de ox\u00edgeno asociada. Tradicionalmente no se ha tenido en cuenta mucho el elevado consumo el\u00e9ctrico que supone la aireaci\u00f3n, pero la eficiencia energ\u00e9tica en estos sistemas comienza a ser un tema importante en la correcta gesti\u00f3n de las instalaciones. <\/SPAN><\/P> <\/SPAN> <\/P> [Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica. Universidad de Alcal\u00e1]<\/SPAN><\/P><\/SPAN> Las plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan una gran variedad de procesos para eliminar los contaminantes org\u00e1nicos del agua y asegurar su seguridad para usos futuros. Uno de los procesos m\u00e1s comunes es el denominado Fangos Activados, en el cual se utiliza una especie de balsa o piscina con microorganismos en suspensi\u00f3n. Este proceso, que b\u00e1sicamente consiste en inyectar aire dentro del agua en forma de burbujas, requiere que el aire comprimido bombeado dentro del agua se distribuya uniformemente. De esta forma conseguiremos un tratamiento \u00f3ptimo. Los microorganismos que act\u00faan en el proceso de aireaci\u00f3n degradan la materia org\u00e1nica del agua a tratar, pero para sobrevivir requieren que el ox\u00edgeno contenido en el aire se suministre en la cantidad correcta para crecer y consumir la materia org\u00e1nica. Los sistemas de aeraci\u00f3n de estos procesos est\u00e1n caracterizados por su elevado consumo energ\u00e9tico que, dependiendo del tipo de proceso y tama\u00f1o del mismo, suele situarse en el intervalo del 50-70% del total de una EDAR. Su coste de inversi\u00f3n representa \u00fanicamente una fracci\u00f3n del orden del 15-25% del total asociado a su funcionamiento(O+M) durante su vida \u00fatil. Pero constituye uno de los equipamientos de mayor coste de inversi\u00f3n de <\/SPAN><\/SPAN>La importancia de estas consideraciones pone de relieve, no s\u00f3lo el inter\u00e9s, sino la necesidad de aplicar todas las t\u00e9cnicas disponibles para conseguir la m\u00e1xima eficiencia t\u00e9cnica y econ\u00f3mica de los sistemas de aeraci\u00f3n.<\/P> <\/SPAN>Son varias las estrategias que se pueden aplicar:<\/P> Separaci\u00f3n de la funci\u00f3n de aireaci\u00f3n y agitaci\u00f3n en reactores de fangos activados Es pr\u00e1ctica com\u00fan dise\u00f1ar el sistema de aireaci\u00f3n de reactores de fangos activados para la doble funci\u00f3n de oxigenar y mantener los fangos activados en suspensi\u00f3n. La consecuencia es que la regulaci\u00f3n de la aireaci\u00f3n est\u00e1 condicionada a las necesidades de mezcla. Dado que los sistemas de aireaci\u00f3n no son muy eficientes para la mezcla, en r\u00e9gimen de aireaci\u00f3n extendida se incurre en un gasto excesivo de energ\u00eda.<\/P> La medida consiste en introducir sistemas separados para mezcla y oxigenaci\u00f3n.<\/P> Cambiar la tipolog\u00eda de aireaci\u00f3n para mejorar la eficiencia energ\u00e9tica El cambio de aireaci\u00f3n superficial a aireaci\u00f3n por burbujas puede significar un ahorro energ\u00e9tico (hasta el 100%) por dos v\u00edas: mayor rendimiento del sistema de aireaci\u00f3n y mayores posibilidades de control del proceso. Puede requerir la instalaci\u00f3n de mezcladores.<\/P> Implantar equipos de aireaci\u00f3n m\u00e1s eficientes mediante control de caudal. Consiste en la utilizaci\u00f3n de sistemas de control de aireaci\u00f3n basados en la utilizaci\u00f3n del caudal de aire como variable de control en lugar de la presi\u00f3n, utilizada en sistemas convencionales. La forma de optimizaci\u00f3n del proceso de aireaci\u00f3n se consigue midiendo y controlando el caudal del sistema de aireaci\u00f3n con un medidor adecuado.<\/P> En la mayor\u00eda de las plantas, cada una de las instalaciones de aireaci\u00f3n est\u00e1 configurada con numerosos sistemas de difusi\u00f3n. Se requiere un control del caudal del aire individual y un control independiente para cada sistema de difusi\u00f3n. El sistema de compresor debe funcionar <\/SPAN>para mantener la cantidad \u00f3ptima de aire en los difusores, pero la demanda de aire cambia a lo largo del d\u00eda en funci\u00f3n de las variables clim\u00e1ticas y otros factores. Consecuentemente, si logramos acomodar el suministro de aire a la demanda que la planta requiere a lo largo del d\u00eda, habremos conseguido un ahorro energ\u00e9tico significativo.<\/P> <\/SPAN>En primer lugar, hay que seleccionar un medidor de caudal para el proceso de aireaci\u00f3n, o cualquier otra aplicaci\u00f3n de aire o gas necesario en la planta de tratamiento de aire. Debemos considerar los siguientes aspectos en la elecci\u00f3n del medidor: <\/P> 1- <\/SPAN><\/SPAN>Tecnolog\u00eda del sensor de caudal<\/B>: En las plantas de tratamiento de aguas residuales se usan tres tecnolog\u00edas en sensores de caudal: presi\u00f3n diferencial (placa perforada), emisi\u00f3n de v\u00f3rtices y dispersi\u00f3n t\u00e9rmica (flujo m\u00e1sico). La tecnolog\u00eda de presi\u00f3n diferencial y, en menor medida la de emisi\u00f3n de v\u00f3rtices son las que m\u00e1s se han instalado. Sin embargo, en los \u00faltimos a\u00f1os la m\u00e1s com\u00fan es la de dispersi\u00f3n t\u00e9rmica, principalmente por su medici\u00f3n directa y porque origina menos problemas mec\u00e1nicos. <\/P> 2- <\/SPAN><\/SPAN>Exactitud y rango de caudal<\/B>: En una instalaci\u00f3n t\u00edpica los rangos de caudales son altos (1,5-150 SFPS \u00f3 Pies2<\/SUP>\/s), con una exactitud de la lectura de +2 %, y +0,5 % a fondo de escala, y una repetividad de +0,5 % de lecturas. La mayor\u00eda de los sistemas operar\u00e1n con eficiencia a estos niveles de exactitud, y los fabricantes pueden proporcionar productos con mayor exactitud, aunque su funcionalidad es excesiva para estas aplicaciones. <\/P> 3- <\/SPAN><\/SPAN>Condiciones ambientales de operaci\u00f3n<\/B>: El caudal de aire necesario en el proceso de depuraci\u00f3n var\u00eda a lo largo del d\u00eda, por lo que los medidores de caudal deben ser capaces de tolerar ca\u00eddas significativas de presi\u00f3n ( 4- <\/SPAN><\/SPAN>Facilidad de instalaci\u00f3n<\/B>: No todos los medidores se instalan con igual facilidad, y lo primero que hay que comprobar es que el que vamos a instalar se instala simplemente insert\u00e1ndolo en una tuber\u00eda. <\/P> 5- <\/SPAN><\/SPAN>Mantenimiento y vida \u00fatil<\/B>: Debe verificarse con el fabricante cuales son las necesidades de mantenimiento y vida \u00fatil del medidor. Algunos medidores necesitan una recalibraci\u00f3n m\u00e1s frecuente que otros, y\/o limpieza que requiere tiempo, o lo que es peor, requieren retirar el medidor del servicio para su mantenimiento. El medidor ideal no debe tener partes m\u00f3viles y proporcionar servicio durante muchos a\u00f1os. <\/P> <\/SPAN>Para entender el ahorro energ\u00e9tico que podemos conseguir implementando un sistema de control de aire en los sistemas de aireaci\u00f3n de una instalaci\u00f3n de tratamiento de aguas residuales, debemos en primer lugar decir que el coste del aire depende de una serie de variables principales. Estas son el clima del lugar donde se ubica la planta, la disposici\u00f3n en planta, el volumen de residuos, el equipo en uso (incluyendo el difusor, compresor, y sistema de control), la configuraci\u00f3n del sistema de tuber\u00edas, la instrumentaci\u00f3n del caudal y el tipo de suministro de energ\u00eda el\u00e9ctrica. <\/P> <\/SPAN>En condiciones ideales, todos estos factores <\/SPAN>trabajan en conjunto para favorecer el crecimiento de los microorganismos necesarios para el tratamiento en el menor tiempo posible. Si los costes energ\u00e9ticos son elevados, es muy posible que el sistema de aireaci\u00f3n no est\u00e1 funcionando correctamente, incluyendo medidores de caudal, su colocaci\u00f3n en la red de tuber\u00edas o sus calibraciones.<\/P> De los procesos m\u00e1s habituales utilizados para el tratamiento de las aguas residuales destaca, por su gran importancia, el de fangos activados en sus m\u00faltiples variantes y, como elemento fundamental del mismo, el sistema de aireaci\u00f3n necesario para la cobertura de la demanda de ox\u00edgeno asociada. Tradicionalmente no se ha tenido en cuenta mucho el elevado consumo el\u00e9ctrico que supone la aireaci\u00f3n, pero la eficiencia energ\u00e9tica en estos sistemas comienza a ser un tema importante en la correcta gesti\u00f3n de las instalaciones. [Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica. 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