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Market launch of an autonomous and online based hydrogen sulfide (H2S) Analyzer for the implementation of IIoT - digitalization of the sewer system

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Un analizador supervisa y neutraliza el sulfuro de hidrógeno de las alcantarillas

Los responsables de la gestión del alcantarillado quieren neutralizar el corrosivo sulfuro de hidrógeno gaseoso, pero lograrlo ha resultado difícil y erróneo. Un nuevo sistema de control y supervisión elimina el peligro, además de ahorrar en costes.

Cambio climático y medio ambiente
Tecnologías industriales

El sulfuro de hidrógeno (H2S), también conocido como el «gas que huele a huevos podridos», suele ser un subproducto de la descomposición bacteriana de materia orgánica en las aguas residuales del alcantarillado. Este gas tóxico se acumula en las tuberías, reacciona con una biopelícula en las paredes y forma un ácido sulfúrico muy corrosivo que puede dañarlas gravemente. Solo en Europa, repararlas cuesta 250 000 millones de euros al año. El H2S se mueve por los sistemas de alcantarillado de forma impredecible, según las condiciones locales. Por lo tanto, los operarios deben supervisar el gas a lo largo de la red de tuberías. En teoría, cuando se detecta el H2S, si es necesario los operarios podrían neutralizarlo con sustancias químicas. Sin embargo, dado que hasta hora la supervisión precisa del H2S ha resultado difícil, la aplicación de sustancias químicas caras resulta imprecisa y excesiva, lo cual supone desperdicios y altos costes.

Un sistema automático para la detección de H2S

Europa necesita un sistema que supervise de forma automática el H2S a lo largo de toda su red de alcantarillado, y precisamente eso es lo que desarrolló el proyecto financiado con fondos europeos H2S Analyzer. Un proyecto predecesor financiado con fondos europeos y con el mismo nombre desarrolló un nuevo sistema de análisis y sensores. Este nuevo proyecto lo actualizó, ajustó el método de tratamiento y amplió la producción para su comercialización. «Desarrollamos un nuevo método de extracción de gas y lo utilizamos para extraer el gas de H2S de la muestra», explica el doctor Michael Hahn, coordinador del proyecto. «Eso significa que la matriz de muestreo no entra en contacto con el sensor, lo cual garantiza una elevada sensibilidad y resultados estables». Según la solución desarrollada, se instalan dispositivos del tamaño de un horno microondas por la red de alcantarillado, por encima de la línea de flotación. De este modo, se supervisa de forma constante y automática la concentración de H2S. El sistema de control enlaza todos los sensores, calcula la cantidad necesaria de sustancias químicas neutralizantes en la ubicación de cada sensor y gestiona la emisión específica al instante. Así, se mantienen a cero los niveles de H2S. Dado que este método utiliza solo la cantidad necesaria de sustancias químicas, los costes son notablemente inferiores a las alternativas previas. Asimismo, tampoco se necesitan reparaciones caras, ya que también evita que se dañen las paredes de las tuberías.

Una demostración satisfactoria en el mundo real

El sistema analizador ya se encuentra en el nivel de preparación tecnológica siete, lo cual significa que se ha demostrado con éxito el prototipo en un entorno operativo. Las pruebas mostraron que el sistema puede detectar los niveles de H2S a partir de 0,01 ppm y, en comparación con antes, utiliza entre un 40 y un 50 % menos de sustancias químicas neutralizantes. Se prevé que los resultados reduzcan el coste de la gestión de la infraestructura de aguas residuales en más de un 40 %, a la vez que se amplía su vida útil, de los entre 10 y 60 años actuales a más de 100 años. «Nuestro resultado más importante fue la creación de una norma nueva», añade Hahn. «Estamos trabajando con ASTM, anteriormente conocido como American Society for Testing and Materials, el Deutsches Institut für Normung (DIN) y otras comisiones de homologación. Durante el año 2021, acabamos la propuesta de una norma nueva ASTM para la supervisión del H2S mediante la extracción de gas, de acuerdo con nuestro método e instrumento». Los métodos ASTM se utilizan en todo el mundo. El analizador H2S está dirigido a empresas privadas y municipales de aguas residuales, así como a los laboratorios de prueba europeos. En conjunto, eso representa un mercado acumulado que está valorado en más de 1 500 millones de euros. El nuevo sistema tiene un rendimiento superior al de la competencia y, en última instancia, eso implicará una mejor gestión de la infraestructura de las aguas residuales con un coste notablemente inferior.

Palabras clave

H2S Analyzer, H2S, alcantarillado, aguas residuales, sensor, sulfuro de hidrógeno, supervisión, extracción de gas, sustancias químicas neutralizantes

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