Un nuevo sensor de sulfuro de hidrógeno acaba con las conjeturas en el tratamiento de aguas residuales
El sulfuro de hidrógeno (H2S), conocido comúnmente por ser el gas que huele a huevos podridos, se acumula en el alcantarillado debido a la descomposición bacteriana de materia orgánica. En los pozos de desagüe de los colectores, el H2S producido por las aguas residuales se libera a la atmósfera, donde reacciona con la biopelícula en el hormigón para formar ácido sulfúrico, que corroe rápidamente las tuberías de hormigón. Al ser un gas volátil, el H2S es difícil de medir, especialmente en las alcantarillas, debido a su inaccesibilidad, su alta humedad y otras condiciones ambientales. Con todo, las empresas de suministros vigilan de forma rutinaria las concentraciones de H2S en el aire justo debajo de las tapas de registro utilizando registradores de gases. Estos dispositivos pueden detectar problemas de olor, pero no detecta el H2S disuelto en las aguas residuales. Las empresas de suministros añaden productos químicos a las aguas residuales para neutralizar el H2S, pero lo hacen prácticamente a ciegas. Los responsables nunca saben con exactitud donde está el H2S ni en qué cantidad. Por tanto, se añaden productos químicos de tratamiento en exceso, lo que suma costes evitables al proceso. También puede suceder que el H2S disuelto no se haya tratado por completo, lo que acabaría causando problemas de corrosión más adelante.
Una nueva tecnología de sensores
El proyecto iMEC(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, ha desarrollado un nuevo sensor microelectroquímico de H2S cuya patente está en tramitación. Este proyecto es una continuación de un proyecto homónimo financiado con fondos europeos de la fase 1 del Instrumento PYME. «El sensor Sulfilogger es capaz de medir de forma continua el H2S directamente en las aguas residuales y en el aire que hay encima de ellas», explica Søren Porsgaard, coordinador del proyecto. Porsgaard señala que el dispositivo puede soportar una exposición prolongada a entornos como las alcantarillas sin el tiempo de secado periódico que requieren los registradores de gases normales. El H2S penetra en una membrana ubicada en la punta del sensor. A continuación, el dispositivo lleva a cabo una oxidación electrolítica del H2S y expresa la concentración medida como una corriente eléctrica. El nuevo diseño permite medir la concentración de H2S en condiciones de humedad alta y poco oxígeno. Lo más importante es que mide el H2S en las fases gaseosa y líquida. Esta última tiene una importancia especial, ya que el H2S se produce y se transporta en líquidos, y solo las mediciones en líquidos revelan el alcance real del problema. Los sensores pueden instalarse en todo el alcantarillado y en las plantas de tratamiento. El nuevo sistema de vigilancia ofrece a los responsables de las depuradoras la información necesaria para gestionar estratégicamente el H2S en el lugar y el momento en que se produzca, usando la cantidad adecuada de productos químicos, en lugar de usar los métodos imprecisos y derrochadores que se usan hoy en día.
Fases de prueba y validación
El sensor es la única tecnología capaz de medir el H2S directamente en las aguas residuales, por lo que ha captado el interés de las mayores empresas de suministros de Europa. Se instalaron sensores de prueba en las alcantarillas de varias grandes ciudades europeas. El equipo demostró que la dosificación de productos químicos, automática y controlada por el sensor, logró una reducción del 50 % de los gastos en productos químicos y mejoró la eficacia del tratamiento. El proyecto sufrió un retraso importante debido a la pandemia de COVID-19. «La mayor parte de Europa estaba confinada durante la primavera de 2020 y, lamentablemente, esto sucedió justo cuando estábamos a punto de instalar un número considerable de sensores para la campaña internacional de demostración», añade Porsgaard. Aun así, el equipo ha pensado de forma flexible y ha preparado todos los procesos de fabricación e instalación para comercializar el dispositivo. En principio, el equipo se centrará en el mercado europeo, al que seguirán otros más adelante.
