Edition 01/2020

El volumen de aguas residuales y el grado de contaminación cambian en función de la hora del día, la estación y la cantidad de precipitaciones que se producen en la atmósfera. Es por esto que la necesidad de aire de los tanques de aireación varía constantemente. Si esto no se controla de manera óptima, el consumo de energía será excesivo y se desperdiciarán recursos innecesariamente. Por tanto, la clave para lograr la máxima eficiencia reside en una operación precisa de las fluctuaciones de carga. Con Perfomance³, una configuración personalizada de los equipos basada en tecnologías de vanguardia, AERZEN ha desarrollado la solución de soplante más eficiente, potente y flexible para suministrar oxígeno. El objetivo es gestionar las cargas básicas con un consumo bajo e interceptar los picos en el suministro con una precisión milimétrica.

Cada tecnología tiene sus puntos fuertes, pero también sus límites físicos, tanto si hablamos de soplantes de desplazamiento positivo, compresores de émbolos rotativos o turbosoplantes. La diferencia radica en un diseño preciso de los equipos para responder a las necesidades reales. Es básico analizar en detalle los perfiles de carga que se producen y crear un hidrográfico diario. «Aunque nuestra planta se puede ampliar para abastecer a una población equivalente (PE) a 30 000 habitantes, el resultado es que el aprovechamiento actual de su capacidad es de solo 15 000», comenta Anton Mayer, director de la planta de tratamiento de aguas residuales de Oberschleißheim. «Un análisis más exhaustivo de los resultados muestra que nuestro volumen de aguas residuales fluctúa mucho a lo largo del día y se caracteriza por unos volúmenes bajos con unas concentraciones de carga relativamente altas».

Los equipos de AERZEN —dos soplantes de desplazamiento positivo del tipo Delta Blower (un GM 15 L y un GM 50 L)— llevan en funcionamiento desde 1994 en la planta de tratamiento de aguas residuales, que se construyó en 1960 y cuya producción de aguas residuales asciende a unos 650 000 m³ anuales. Anton Mayer: «Siempre hemos estado muy contentos con AERZEN. Las soplantes funcionan sin problemas y de forma fiable, y su necesidad de mantenimiento es mínima. La adquisición de piezas de repuesto y la colaboración con el servicio de atención al cliente siempre han discurrido muy bien». Desde principios de este año, una combinación de tecnologías AERZEN Performance³ —compuesta por una soplante de desplazamiento positivo Delta Blower GM 15 L (máx. 1038 m³/h, presión diferencial de 700 mbar), un compresor de émbolos rotativos Delta Hybrid D 36S (máx. 2150 m³/h, presión diferencial de 700 mbar) y una turbosoplante AT 50 G5plus (máx. 1900 m³/h, presión diferencial de 700 mbar)—  abastece de oxígeno los tanques de aireación.

«La turbosoplante es la máquina más compacta y, al mismo tiempo, la más eficiente», explica Markus Leidinger, director de Aguas Residuales en AERZEN. «Al mismo tiempo, el rango de control de los equipos turbo está limitado entre el 40 y el 100 %, y la eficiencia disminuye en operaciones de carga parcial». Por eso, la soplante Delta funciona con poca carga. Ya estaba instalada antes de la reconversión y responde de manera óptima a los caudales bajos durante la noche. Es así como se da servicio a los picos de carga en operaciones conjuntas. El Delta Hybrid completa la terna y ayuda cuando la turbosoplante funciona a plena capacidad. La última generación de equipos fabricada por AERZEN combina las ventajas de la tecnología de soplantes y compresores en un único sistema y es, con diferencia, la máquina más eficiente en el amplio rango de control entre el 25 y el 100 %. Si la turbosoplante falla, el Delta Hybrid puede mantener el funcionamiento a plena carga en combinación con la soplante de desplazamiento positivo.

Además de funcionar de forma sumamente eficiente, las soplantes de AERZEN también están exentas de aceite y materiales absorbentes. Esto garantiza una fiabilidad del 100 %. «Los silenciadores de descarga revestidos con un material de absorción están sometidos al desgaste natural. Este lo causan el aire caliente y la elevada velocidad del caudal, así como las vibraciones de las máquinas», comenta Markus Leidinger. «Como consecuencia, se liberan partículas que constriñen las tuberías y obstruyen los diafragmas con finas perforaciones de los aireadores». Los silenciadores reactivos de AERZEN funcionan sin absorbentes en su totalidad.

Sin embargo, ¿cómo saben realmente las soplantes de AERZEN cuánto aire necesitan los tanques de aireación? Aquí es donde interviene la empresa Rudolf Messner Umwelttechnik (RMU). Los especialistas en aireación llevan más de 30 años trabajando con AERZEN. «Tenemos una relación muy directa hasta los departamentos de desarrollo y colaboramos estrechamente en el diseño del sistema.
  
De este modo, el sistema de aireación y la tecnología de soplado se adaptan de forma óptima al perfil de necesidades de la planta de tratamiento de aguas residuales de Oberschleißheim. se combinan entre sí a la perfección. Para lograr la máxima eficiencia energética es básico seguir un enfoque integral», comenta Martin Gräsl, CEO de RMU. «Además, AERZEN es el único fabricante que combina de verdad todas las tecnologías —soplante, híbrida y turbo con rodamientos de aire— en un único sistema, añade el responsable».

El sistema de control de de la planta de tratamiento de aguas de residuales de RMU mide las concentraciones de oxígeno, amonio y nitrato y determina de este modo la necesidad de oxígeno y aire. Después, AERsmart, el innovador sistema de control de máquinas de AERZEN, distribuye los caudales volumétricos necesarios a las máquinas, de tal modo que las soplantes funcionan muy próximas al nivel de eficiencia teóricamente más alto. Sin embargo, hay muchas más cosas en juego: el registro continuo de los parámetros operativos y la visualización en tiempo real permiten detectar la desviación de cada uno de los valores en una fase temprana. Así, el usuario puede responder a tiempo y evitar fallos en el proceso.

La intensa cooperación entre todas las partes y las medidas integrales de optimización han reportado ganancias en el sentido literal de la expresión. Gracias a las medidas adoptadas, el consumo de electricidad en la fase de tratamiento biológico se ha reducido de 495 600 kWh a 191 720 kWh al año. Esto supone un ahorro del 55%, lo que equivale a 40 000 euros anuales. «Huelga decir que no esperábamos un resultado así de bueno», comenta Anton Mayer con entusiasmo. El cambio a las nuevas tecnologías también permitió reducir el volumen del depósito: ahora, en lugar de cuatro tanques de aireación, solo hay dos en funcionamiento.

«Sin duda este ha sido el paso correcto de cara al futuro», comenta el director de la planta de tratamiento de aguas residuales. «Ahora disponemos de una novedosa tecnología que nos permite ahorrar y que garantiza un rendimiento óptimo durante los próximos años». Esto también es positivo para la calidad de las aguas residuales: antes, los valores de descarga mostraban unas fluctuaciones relativamente altas, pero con la nueva tecnología de control, ahora son uniformes y se encuentran en un rango muy bajo. 

Además, tenemos otro motivo para sentirnos satisfechos: hoy en día, la planta de tratamiento de aguas residuales de Oberschleißheim es una de las más modernas de su clase en Alemania y sirve a la red industrial, German Water Partnership e.V. (GWP), como planta de referencia internacional.