Tecnología avanzada incrementa el ROI en una planta de tratamiento de aguas residuales en Ecuador
Ya sea una expansión, renovación, o instalación nueva, los proyectos en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) no son sencillos. Usualmente, toma años planear, especificar y comenzar la construcción. Las partes interesadas involucradas pueden tener conflictos en las prioridades y variación en los niveles de conocimiento técnico.
Para colmo, la ingeniería de diseño debe tener un enfoque multidisciplinario, donde se debe considerar todo, desde la arquitectura hasta la plomería. Esto hace desafiante garantizar que el proyecto esté usando la tecnología ideal. En muchos casos, los ingenieros se conforman con usar tecnologías con las que ya están familiarizados. Se espera que mediante el uso de una tecnología “conocida y confiable”, los ingenieros eviten riegos y se enfoquen en ofrecer una solución que cumpla con los requisitos de diseño generales, incluso si estos no son los más ideales.
El peligro surge al pensar que solo hay una única tecnología que se ajuste a todas las aplicaciones. La verdad es que cada planta tiene sus propias características y necesidades. Hay factores que deben ser analizados para poder entender cuál tecnología proporcionará el mayor beneficio.
Por ejemplo, algunas tecnologías, aunque son más costosas al principio, pueden ofrecer una mayor eficiencia energética y para la mayoría de PTARs, esto puede resultar un gran ahorro de costos a largo plazo. Dicho esto, en regiones donde el costo energético es relativamente asequible, el retorno de la inversión (ROI) puede que no sea lo suficientemente significativo como para justificar una tecnología energéticamente eficiente. Igualmente, las regiones que luchan por encontrar trabajadores pueden beneficiarse de tecnologías que sean fáciles de usar, con menor mantenimiento y que requieran menos capacitaciones y mano de obra para funcionar.
Cómo invirtió Guayaquil en una tecnología de punta
Como la segunda ciudad más grande en Ecuador, Guayaquil cuenta con una población de más de 3 millones de personas. La región está creciendo rápidamente, con un incremento poblacional de más del 50% en los últimos 20 años. Sabiendo esto, la empresa pública que supervisa las plantas de tratamiento de aguas de la ciudad planificó construir la nueva planta de tratamiento de aguas residuales PTAR Esclusas en el sur de la ciudad. Anteriormente, una gran parte de las aguas sucias de la ciudad se vertían en el rio. La nueva planta fue diseñada para tratar hasta 3 metros cúbicos por segundo, con la habilidad de aumentar la capacidad a 3,5 metros cúbicos con el tiempo.
Además, la nueva planta fue diseñada con un sistema de tratamiento secundario con el propósito de reutilizar una parte del efluente tratado para agua de servicio. Esta decisión permite que la planta reutilice el 2% de su agua para fines no potables, como limpieza, descarga de inodoros y más.
El sistema de tratamiento secundario utiliza un sistema de lodos activados (Figura 1). El sistema de lodos activados es un proceso altamente efectivo de eliminación de nutrientes, pero, así como otras tecnologías de tratamiento de aguas residuales, consume mucha energía. Este tratamiento secundario requirió el uso de dos sopladores.
Soluciones Aquicolas (SOLUAQUA) fue la OEM y firma de ingeniería seleccionada para el proyecto. Conociendo las necesidades energéticas (y los costos) del sistema de lodos activados, SOLUAQUA recurrió a AERZEN para que lo ayudara a encontrar los sopladores correctos para garantizar que el proceso de aireación fuera capaz de satisfacer las necesidades de oxígeno disuelto (OD) al menor costo posible. AERZEN recomendó sus turbosopladores energéticamente eficientes, que requieren un 30% menos de energía que otros sopladores.
Figura 1: El sistema secundario de lodos activados fue instalado en la planta de tratamiento de aguas residuales de Esclusas para reutilizar parte de su agua para servicios no potables, como limpieza, refrigeración y descarga de inodoros. La decisión reducirá el consumo de agua en un 2% anualmente. Pero para hacer el tratamiento secundario efectivo, se diseñó para funcionar con los turbosopladores energéticamente eficientes
Figura 2: El motor de imanes permanentes de Aerzen implica que los turbosopladores requieren un mantenimiento mínimo, al no requerir aceite y no generar fricción en partes que se puedan desgastar. Además de su eficiencia energética, estas características mejoran aún más el retorno de la inversión en esta avanzada tecnología.
Beneficios de los turbosopladores Aerzen
Uno de los principales beneficios de los turbosopladores es su bajo costo de operación. El proceso de tratamiento secundario consume alrededor de 9.400 kw/h por semana, que cuesta más de 122.000 USD al año. El ahorro de los turbosopladores se estima en 36.600 USD al año.
Esta no es la única ventaja de esta tecnología. Los turbosopladores de AERZEN requieren un menor mantenimiento. Otras tecnologías de sopladores requieren cambios regulares de aceite. Además, los sellos y rodamientos se desgastan con frecuencia, lo cual obliga a que los operarios deban detener la máquina para poder reemplazarlos.
Los turbosopladores AERZEN utilizan un motor de imanes permanentes con rodamientos aerodinámicos (Figura 2). Esto significa que la máquina no requiere aceite, produce menos fricción y, por lo tanto, hay menos partes que se desgastan y deben ser cambiadas. La única intervención que se requiere por parte del operador es el cambio de los filtros de aire, pero la máquina no tiene que detenerse durante este proceso.
El motor de imanes permanentes también es capaz de alcanzar velocidades mayores que un motor asíncrono y que un motor de aumento de velocidad por engranajes, ofreciendo hasta 40.000 rpm, comparado con los 8.000 rpm de otras tecnologías. Estos son beneficios que podrían no haberse obtenido si SOLUAQUA no hubiese apostado por una tecnología más avanzada. Si bien la inversión de capital inicial fue mayor, los gerentes de planta esperan un ROI de poco más de un añoz
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