La modernización como base de la gestión rentable de las plantas de tratamiento de aguas residuales

Visión general

Tornillos sinfín en la estación de bombeo de admisión  

Los tornillos sinfín llevan a la planta de tratamiento de aguas residuales hasta 846 m3 de aguas residuales por hora

  • Es necesario modernizar la planta de tratamiento de aguas residuales de Monsheim en profundidad sin interrumpir su funcionamiento.
  • Los nuevos conceptos deberán aprovechar de forma óptima los recursos existentes y ayudar a reducir el consumo de energía.
  • Con la tecnología de control potente y modular se pueden conectar de forma sencilla al sistema de control los equipos en campo. El concepto de la instalación y el sistema de control se completan con componentes de automatización adicionales.
  • El estudiado concepto sienta la base para el funcionamiento rentable de la planta de tratamiento de aguas residuales.

Perfil del cliente

Visión general de la planta de tratamiento de aguas residuales de Monsheim  

Tres municipios de Renania-Palatinado vierten sus aguas residuales en la planta de tratamiento de aguas residuales.

La planta de tratamiento de aguas residuales de Monsheim dispone de una capacidad de procesamiento de 46.500 equivalentes-habitante, que puede llegar a alcanzar los 120.000 durante la vendimia. Todo el territorio dispone de numerosos kilómetros de canalizaciones, en las que se han instalado más de diez balsas de contención de agua de lluvia y canales de embalse, así como tres estaciones de bombeo.

Aplicación

Director de la planta Ralf Schmidt  

El director de la planta, Ralf Schmidt, centró su atención en una solución completa.

Cuando se construyó la planta de tratamiento de aguas residuales de Monsheim en las décadas de los setenta y ochenta, lo primordial era la protección de las aguas. A causa del creciente consumo de energía, la empresa explotadora, Abwasserzweckverband Mittleres Pfrimmtal, decidió llevar a cabo una modernización completa en 2014. Esta se debía llevar a cabo sin interrumpir el funcionamiento de la planta y debía estar acabada en 2017. Se invirtió un total de unos 6,3 millones de euros con el objetivo de adaptar los trabajos a los procesos y ahorrar recursos de forma sostenible. Los nuevos conceptos deberían contribuir sobre todo a reducir el consumo de energía. Además, se esperaba que la empresa pudiera llegar a generar por sí misma el 100 % de la necesidad propia. Para cumplir estos requisitos, fue necesario renovar toda la tecnología de automatización utilizada en la planta de tratamiento de aguas residuales, además de optimizar los pasos individuales del proceso.

Solución

Sistema de control Axioline AXC 3050  

Sistema de control Axioline AXC 3050 con módulos digitales y analógicos conectados en serie

Durante la modernización, los responsables se centraron en una tecnología de control potente y modular que garantizara una conexión sencilla de los equipos en campo al sistema de control. Tras la modernización, diez PLC montados en toda la instalación controlan todos los procesos de la planta de tratamiento de aguas. Toda la instalación eléctrica se alojó en nuevos armarios de control, a excepción de los sistemas de control. Desde la entrada, pasando por los ventiladores, hasta las plantas de co-generación, los valores medidos se registran a través de interfaces analógicas y digitales y se procesan en los PLC descentralizados. Estos controlan el proceso de depuración basándose en los valores de medición registrados y disponibles.

Para alcanzar la máxima eficiencia en el objetivo definido, el concepto de la instalación y el sistema de control se completan con componentes de automatización adicionales. Por ejemplo, con los switches inteligentes de toda la instalación se logra una red de anillo redundante de fibra óptica. Así se obtiene una elevada disponibilidad. Los empleados pueden informarse acerca del estado de cada proceso y componente mediante los paneles de mando distribuidos en la instalación y, en caso necesario, intervenir en cada proceso.

Otro de los objetivos era ahorrar costes durante los procesos de ingeniería. Una posibilidad para mejorar los procesos consistía en combinar de forma eficiente el nivel de visualización con el de automatización. Para lograrlo, los empleados de la planta de tratamiento de aguas residuales utilizaron las aplicaciones de la biblioteca Waterworx para programar y crear aplicaciones. Con los diferentes bloques que ofrece la biblioteca se pueden introducir de forma sencilla diferentes equipos en campo dentro de la aplicación. La interfaz de visualización integrada de Waterworx permite acoplar fácilmente los parámetros del proceso al sistema de control. Además, el programador y el explotador cuentan con el apoyo de otras funciones específicas de la industria a la hora de implementar la aplicación. El concepto permite conectar en la solución de automatización numerosos equipos en campo a través de bloques y objetos prefabricados.

Conclusión

"Con la modernización de cada paso de procesamiento, en combinación con la nueva tecnología de automatización y los equipos en campo inteligentes, tenemos a nuestra disposición un concepto que sienta la base para la explotación rentable de nuestra planta de tratamiento de aguas residuales", explica el director de la planta Ralf Schmidt. Para lograr la máxima eficiencia tras la modernización, no basta con un sistema de control moderno y con componentes fiables. Más bien, es necesario centrarse en la solución completa. Si el usuario emplea bloques prefabricados para conectar al sistema de control equipos en campo complejos, los componentes se pueden integrar más fácilmente y se puede aumentar la disponibilidad de la aplicación durante todo el proceso.

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