Aprovechando IoT para tratamiento y gestión de aguas residuales más inteligentes

El agua es el recurso más esencial. Su uso es prevalente no solo para fines generales y comerciales, sino también para aplicaciones industriales. Sin embargo, menos del 2% del agua disponible en la superficie terrestre es consumible. Por tanto, se está volviendo obligatorio incorporar agua tratada como alternativa para satisfacer las demandas globales de agua.

Las industrias usan continuamente agua dulce como refrigerante y disolvente para mejorar la calidad de sus productos. Verter esta agua usada directamente al medio ambiente puede contaminarlo severamente. Por ello, las industrias deben establecer instalaciones de tratamiento de aguas residuales en sus terrenos para garantizar el cumplimiento de regulaciones de vertido y parámetros de seguridad.

Al instalar una planta de tratamiento de agua en sus instalaciones, una empresa previene daños ambientales y a la salud humana. Las aguas residuales generadas en viviendas también pueden tratarse mediante plantas de tratamiento locales y usarse para diversos fines generales como riego. Además, esta agua tratada puede reutilizarse por las industrias para diversos procesos.

¿Qué es un sistema de tratamiento de aguas residuales?

Un sistema de tratamiento de aguas residuales elimina contaminantes del agua usada. Retira residuos tóxicos y dañinos antes de devolver el agua a un cuerpo hídrico. Esto reduce las posibilidades de contaminación del agua y asegura un impacto ambiental mínimo causado por residuos nocivos. Esta agua también puede reutilizarse para fines generales e industriales.

El tratamiento de agua es una técnica compleja que acomoda diferentes tecnologías y procesos. Por tanto, un sistema de gestión de aguas residuales generalmente requiere mucho mantenimiento y actualizaciones para aplicaciones eficientes continuas. También experimentan fluctuaciones al enfrentar agua con diferentes composiciones químicas. Otros desafíos que enfrenta un sistema de tratamiento de agua son:

• Incapacidad para optimizar automáticamente procesos ante variaciones en contaminación y caudal de agua.

• Cambio de procesos para requisitos específicos de agua.

• Variación en ajustes de volumen químico y necesidades de química del agua.

La plataforma de Internet de las Cosas actúa como herramienta perfecta para sistemas de gestión de aguas residuales frente a estos desafíos. En su forma básica, IoT actúa como sistema de comunicación y recopilación de datos, permitiendo a las autoridades tener información detallada sobre la operación de la planta. Sin embargo, como herramienta avanzada, IoT ofrece grandes beneficios en automatización y analítica.

Contribución de IoT en la gestión de aguas residuales:

Internet de las Cosas forma una red de objetos físicos usando diversos sensores como puntos finales, permitiendo monitorización remota a gran escala. En un sistema de gestión de aguas residuales, esta red permite a las autoridades competentes monitorizar de cerca diferentes operaciones en la planta de tratamiento de agua.

Una red de diversos sensores permite monitorizar diferentes parámetros del agua como temperatura, presión, composición química, SST, etc. Estos datos pueden ser usados por una plataforma centralizada con automatización y analítica para sintetizar la información en insights accionables. Medidores inteligentes de caudal de agua también pueden usarse para medir la tasa de flujo en toda la instalación de tratamiento.

La implementación de IoT en sistemas de tratamiento y gestión de agua permite a las autoridades rastrear la composición del agua y establecer sistemas EAM CMMS. Ambos sistemas, junto con IoT, permiten la acumulación de datos de rendimiento y operación de toda la planta de tratamiento. Estos datos pueden ser usados por las autoridades para tomar decisiones informadas mientras optimizan las operaciones globales de la planta.

IoT en la gestión de aguas residuales también puede usarse para calcular químicos residuales tras el tratamiento. Estos datos pueden usarse further para calcular la eficiencia del proceso de tratamiento y garantizar que se cumplan los estándares de calidad del agua antes de verterla en un cuerpo hídrico.

Beneficios de IoT en la gestión de aguas residuales:

1) Detección de químicos dañinos:

Eliminar sustancias sólidas visibles del agua no es suficiente. Diversos patógenos, químicos y toxinas están disueltos o sumergidos en aguas residuales, siendo incluso más peligrosos que sus contrapartes tangibles. Algunos de estos solutos dañinos incluyen:

• Patógenos

• Metales

• Químicos sintéticos

• Nitratos

• Sólidos Disueltos Totales (SDT)

• Fosfatos

• Demanda Biológica de Oxígeno (DBO)

• Sólidos Suspendidos Totales (SST)

Diferentes sensores IoT pueden ser usados por instalaciones de tratamiento para detectar la presencia de estos ingredientes perjudiciales en el agua. Posteriormente, mediante diversas técnicas, estas toxinas pueden eliminarse completamente de las aguas residuales.

2) Analítica para elegir proceso de tratamiento específico:

Los componentes específicos requieren procesos de tratamiento particulares para ser eliminados. La función de analítica avanzada de una solución IoT puede recomendar una serie de procesos aptos basándose en la concentración del agua.

Esto permite a la planta de tratamiento usar el mínimo de procesos para eliminar cantidades excesivas de contaminantes de las aguas residuales. Los procesos en las plantas se optimizan y se reducen los costes operativos. Algunos procesos que las plantas de tratamiento de agua generalmente incorporan son:

• Sedimentación

• Floculación

• Desinfección

• Coagulación

• Ablandamiento con cal

• Filtración

• Intercambio iónico

Estos procesos también pueden optimizarse para preparar agua para aplicaciones específicas en industrias como refrigerante o disolvente.

3) Monitorización de equipos:

Una instalación de tratamiento de agua debe operar 24/7 para satisfacer regularmente las demandas de agua. Para garantizar que el flujo de agua nunca se detenga y evitar averías repentinas, los equipos y máquinas en la planta de tratamiento deben mantenerse adecuadamente.

IoT permite la ingestión de datos para EAM (gestión de activos de equipos) y CMMS (sistema informatizado de gestión de mantenimiento) en la planta de tratamiento de agua. Esto eleva las capacidades de recopilación de datos y establece monitorización en tiempo real en su infraestructura. Al usar datos en tiempo real recopilados a través de diferentes sensores integrados, se pueden monitorizar las características de rendimiento de las máquinas, lo que aumenta la productividad de los equipos y mejora las tareas de mantenimiento.

Nota final:

Con el agua dulce al borde de la extinción, es hora de potenciar los sistemas de tratamiento y gestión de agua. Sin embargo, las instalaciones de tratamiento son costosas de instalar y mantener. La implementación de Internet de las Cosas en el sistema reduce los costes operativos de estas instalaciones, lo que impulsará su establecimiento incluso en áreas remotas.

Estos centros de tratamiento son la nueva vía de vida para diferentes usos industriales y generales. Reducen la contaminación ambiental y definitivamente nos ayudarán a combatir la escasez de agua en el futuro.