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System-wide Control of Iron-salts Addition in Urban Wastewater Systems to Achieve Optimal Management

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Un nuevo sistema de administración de sales ferrosas mejora la gestión de las aguas residuales urbanas

Los sistemas hídricos urbanos de Europa podrían mejorar mediante la adición de sales ferrosas. Un proyecto financiado con fondos europeos ha desarrollado un nuevo sistema para facilitar su distribución del modo más eficaz.

Alimentos y recursos naturales

La mejora de la gestión de los sistemas de aguas residuales urbanas (UWS, por sus siglas en inglés) integrados es importante para cumplir el requisito de la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea (UE); además, seguirá mejorando tanto la salud como la calidad de vida de los ciudadanos europeos a lo largo del siglo XXI. La adición de sales ferrosas a los UWS presenta diversas ventajas, desde la prevención de malos olores en el alcantarillado hasta la eliminación del fósforo de los biorreactores de tratamiento de aguas residuales, que pueden reducir los efectos perjudiciales de la eutrofización. «En las últimas décadas, el incremento de la sensibilización acerca del impacto negativo de la eutrofización sobre la calidad de los cuerpos de agua y los avances en la tecnología medioambiental han dado lugar a normativas más estrictas para el tratamiento de las aguas residuales y el control de los costes, tal como se refleja en la política de la UE», afirma Yiqi Liu, profesor adjunto en la Universidad Tecnológica de China Meridional y coordinador del proyecto OPTIUWS. OPTIUWS, emprendido con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, desarrolló una forma de aprovechar las sales ferrosas para contribuir a eliminar el sulfuro de hidrógeno. Además de las ventajas medioambientales, se evita la corrosión que el sulfuro de hidrógeno provoca en los sistemas hídricos. Las estimaciones sugieren que, solo en los Estados Unidos, estos daños generan cada año un gasto de alrededor de catorce mil millones de dólares. «La dosificación de las sales ferrosas es una de las innovadoras soluciones capaces de evitar la corrosión y de controlar los olores en el alcantarillado; además, maximiza la eliminación de fósforo en biorreactores de tratamiento de aguas residuales y la separación del sulfuro de hidrógeno del biogás en digestores anaeróbicos», explica Lui.

Un nuevo modo de aplicar sales ferrosas

El marco de OPTIUWS contribuye a la toma de decisiones para el sistema en general utilizando algoritmos y «software» desarrollados específicamente para la gestión de UWS. OPTIUWS. OPTIUWS es un sistema basado en «software» que utiliza una innovadora modelización de sensores blandos, marcos de gestión de averías y tecnologías que controlan la dosificación de las sales ferrosas en todo el sistema. La supervisión de la aplicación de las sales ferrosas reducirá considerablemente el uso de sustancias químicas en los UWS y podría ofrecer grandes ventajas, tanto económicas como medioambientales, a los servicios de aguas urbanas. «Este proyecto mejorará la sensibilización acerca de las últimas tendencias en la investigación sobre la gestión del sistema de tratamiento sistémico de aguas residuales y de sus ventajas para la salud pública», destaca Liu.

Validación del nuevo «software»

Los algoritmos desarrollados durante el proyecto OPTIUWS serán divulgados, aplicados y validados por empresas chinas durante los próximos dos años. Esto reforzará los UWS tanto en la UE como en China y ayudará a ambas regiones a cumplir diversos criterios de gestión hídrica, desde la calidad de los efluentes o el coste operativo hasta la producción de sulfuro de hidrógeno. Contribuirá asimismo a recopilar datos sobre energía potencial o la recuperación de nutrientes de los sistemas de aguas residuales para análisis medioambientales y económicos. Liu añade que el «software» desarrollado en OPTIUWS estará disponible de forma gratuita para impulsar el debate científico y el intercambio de conocimientos. «Existen grandes probabilidades de descubrir interacciones aún desconocidas de las sales ferrosas en todas las unidades del sistema de aguas residuales», explica.

Integración de OPTIUWS en la gestión de aguas residuales

El equipo de OPTIUWS tiene previsto colaborar con el gobierno de China y gobiernos de la UE, además de empresas privadas, para fomentar la cooperación y rediseñar los sistemas de toma de decisiones existentes. Esto impulsará la gestión de aguas residuales tanto en Europa como en China. Liu se siente agradecido de que el proyecto OPTIUWS le haya permitido poner en práctica un proyecto de investigación multidisciplinaria sobre modelización medioambiental, aprendizaje automático e ingeniería de control. «La colaboración a largo plazo entre Europa y el resto del mundo también es un importante resultado del proyecto OPTIUWS», concluye.

Palabras clave

OPTIUWS, aguas residuales, gestión, sistema, hierro, ferrosas, sales, control, ingeniería, software, validación

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