Proyecto RENEWAT. Integración de renovables para optimizar las plantas de tratamiento de agua

El proyecto “RENEWAT” persigue la reducción de consumos energéticos a través de diferentes actuaciones sobre los procesos que se llevan a cabo en una planta de tratamiento de aguas residuales, prestando particular atención a la fase de aireación de un reactor biológico y a la implementación de un sistema de gestión de generación de energías renovables.

Para cumplir los objetivos del proyecto, se pretende realizar un demostrador de un sistema híbrido renovable (100kW de PV y 3,5kW de minieólica), con un pequeño sistema de almacenamiento energético y un sistema de gestión inteligente para reducción de consumos energéticos en plantas de tratamiento de aguas residuales.

El consumo eléctrico actual en España para las plantas de tratamiento de aguas, se sitúa  aproximadamente en 2.213 GWh/año, lo que se traduce en más de 6 millones de toneladas al año de CO2vertidas a la atmósfera. Si extrapolamos este valor al conjunto de plantas  de tratamiento de agua de la Unión Europea, las cifras se corresponderían con valores que rondarían los 27.170.000 Ton/año de CO2 vertidas a la atmósfera.

La pretende que la instalación de energías renovables para autoconsumo dentro de una Estación Depuradora de Aguas Residuales genere unos 300.000 kWh/año, el equivalente al consumo medio de 85 hogares españoles, evitando la emisión a la atmosfera de 223.5 toneladas de CO2 equivalentes.

El proyecto se desarrollará en La Región de Murcia, concretamente en la EDAR de Archena  dotada con tratamientos avanzados para reutilizar  el 100% del agua depurada dentro de la instalación con fines agrícolas. Los costes energéticos en esta tipología de instalaciones suponen más del 35% de los costes totales de explotación, con lo que actuando sobre este parámetro, se reducen sensiblemente los costes de la explotación, haciendo que esta sea más sostenible desde el punto de vista económico y medioambiental, con la finalidad de reducir el coste del m3 de agua tratada.

EDAR ARCHENA

El objetivo final del proyecto es demostrar que implantando un sistema inteligente de control de la  energía renovable, aplicado sobre el tratamiento biológico como principal consumidor energético en una planta depuradora, se pueden lograr los siguientes resultados:

Reducir el coste por metro cúbico de agua tratada en un 24% (de 0,4 €/m3 a 0,3 €/m3), más cerca del precio del agua potable (0,15 €/m3) con un alcance potencial de aplicación en el 99% de los 16.000 EDAR en la Unión Europea. Este será un primer paso para impulsar la reutilización de las aguas depuradas para sus diferentes usos. Reducir el consumo de energía eléctrica de la EDAR en un 30%, con un alcance potencial de aplicación en el 99% de las EDARs en la Unión Europea. Potenciar la integración inteligente de las fuentes de energía renovable adaptadas a las EDAR, con un alcance potencial de aplicación en el 99% de las EDARs en la Unión Europea. Reducir la huella de carbono en aproximadamente 45 Ton CO2/año por cada 100 kW de potencia de generación eléctrica renovable integrados, con un alcance potencial de aplicación en el 99% de las EDARs en la Unión Europea.

Para lograr  los objetivos planteados en el proyecto, se comienza por un primer paso que consiste en optimizar al máximo energéticamente el tratamiento biológico actuando sobre los procesos y equipos hasta reducir al mínimo los KW consumidos de la red que supone este tipo de tratamiento. Este primer objetivo se intentará alcanzar a través de la integración de algoritmos de control que permitan reducir las necesidades de oxígeno requeridas para la eliminación de los nutrientes un segundo paso será incluir equipos de alta eficiencia que reduzcan al máximo el consumo de la red, a través de nuevas estrategias en el funcionamiento de los mismos. En el esquema de la página siguiente se puede ver los objetivos de esta primera parte.

Una vez que se haya conseguido optimizar al máximo el consumo de la etapa de aireación del tratamiento biológico, se pasará a la incorporación de las energías renovables se realizó un estudio previo al comienzo del proyecto de las distintas fuentes de generación eléctrica de origen renovable, como pueden ser: solar térmica, solar fotovoltaica, eólica, biomasa, geotérmica, hidráulica, etc… de manera que nos permitió identificar, a priori, cuál sería la mejor opción de cara a su implantación en una industria en este caso se trata de  una EDAR, aunque los resultados son extrapolables a cualquier otro tipo de industria. 

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