Calibración de modelos de tratamiento de aguas residuales

En los últimos años se ha conseguido un gran avance en la depuración de las aguas residuales previa a su vertido al medio natural. El número de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) en funcionamiento ha aumentado de forma considerable en el territorio español. Debido a una legislación ambiental europea cada vez más restrictiva, la operación de estas EDAR debe centrar sus esfuerzos en conseguir niveles y porcentajes de eliminación cada vez más exigentes. Sin embargo, el objetivo en la explotación de las EDAR no es sólo el cumplimiento de los límites de vertido marcados por la legislación, sino además que sean eficientes, con el fin de minimizar el consumo de energía. Por este motivo cada vez cobra mayor relevancia tanto el correcto diseño de las estaciones depuradoras de nueva planta como el incremento de rendimiento de las ya existentes mediante técnicas de simulación.

Para abordar la simulación de una EDAR, además de caracterizar adecuadamente el agua afluente al proceso, es necesario conocer el valor de los parámetros estequiométricos y cinéticos del modelo matemático. Sin embargo, el elevado número de parámetros que presentan estos modelos (más de 60 parámetros) hace especialmente difícil la obtención de todos ellos para un determinado sistema. Por este motivo, en los últimos años la comunidad científica ha dedicado un gran esfuerzo en encontrar la manera de obtener dichos parámetros con la máxima fiabilidad y precisión.

En este sentido, el grupo de investigación CALAGUA, formado por investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia y la Universitat de València, ha desarrollado una metodología para la calibración de los parámetros del modelo ASM2d. Esta metodología ha sido desarrollada y validada mediante experimentos en planta piloto y ha sido aplicada con éxito en numerosas calibraciones realizadas por el grupo de investigación para diversas EDAR de la Comunidad Valenciana y Región de Murcia, comprobando la capacidad de predicción del modelo, una vez calibrado, en sistemas de fangos activados con eliminación biológica de nitrógeno y fósforo.

Por otra parte, dado el gran esfuerzo experimental requerido para la aplicación de la metodología, el grupo CALAGUA ha desarrollado dispositivo BioCalibra. Este equipo permite realizar de manera altamente automatizada los ensayos necesarios para la calibración de los parámetros de elevada influencia de los modelos de fangos activados, así como una gran diversidad de experimentos diseñados para evaluar el funcionamiento del proceso biológico, como son: determinar la biodegradabilidad el agua residual, comprobar la existencia de compuestos tóxicos y determinar posibles interferencias o potenciales impactos en los procesos de tratamiento. Por tanto, BioCalibra permite optimizar el proceso de calibración, reduciendo tanto el tiempo de análisis como los recursos humanos y técnicos necesarios para su aplicación.

Por todo ello, el grupo de investigación CALAGUA dispone de las herramientas y conocimiento necesarios para la correcta calibración de modelos de tratamiento de aguas residuales y su aplicación a plantas de tratamiento.