Una tesis del Lequia optimiza la eliminación de la materia orgánica natural en el tratamiento de agua potable a través de un sistema de ayuda a la decisión - TecnoAqua

2022-07-30 08:45:17 By : Ms. Jennifer Zhou

Jordi Suquet Masó, del Lequia, ha desarrollado la tesis ´Development of an environmental decision support system to enhance coagulation in drinking water treatment plants´, en la que ha investigado la optimización del proceso de coagulación a través de sistemas de ayuda a la decisión en dominios ambientales o EDSS (del inglés, environmental decision support systems). Suquet ha centrado su estudio en tres plantas potabilizadoras de Cataluña.

El proceso de potabilización comprende una serie de tratamientos que tienen como objetivo eliminar contaminantes de las aguas superficiales y obtener un agua de calidad para el consumo humano. Entre los contaminantes a eliminar, destaca la materia orgánica natural o NOM (del inglés, natural organic matter). La NOM trata de un conjunto de compuestos orgánicos producto de la descomposición y de la actividad microbiológica. Reducir su concentración es todo un reto: la NOM es heterogénea, presenta fluctuaciones y tiene capacidad para reaccionar con los compuestos químicos utilizados en la desinfección generando subproductos o DBP (del inglés, disinfection by-products), los cuales son regulados debido a su toxicidad.

Al inicio del tratamiento encontramos la coagulación, una operación unitaria que presenta un alto potencial para la eliminación de la NOM. Se trata de un proceso fisicoquímico que consiste en añadir una serie de reactivos para favorecer la sedimentación y así eliminar contaminantes del agua. La coagulación es un tratamiento ampliamente instaurado y que presenta un rendimiento variable condicionado por el fraccionamiento de la NOM y las dosificaciones de reactivos aplicados.

Los EDSS son herramientas del campo de la inteligencia artificial las cuales permiten integrar datos, modelos y conocimiento experto con el fin de sistematizar las respuestas y disminuir el tiempo de actuación. Si actualmente los podemos aplicar al sector del agua es porque este no ha restado ajeno a la digitalización que se ha instaurado de manera transversal en toda la sociedad. Así, la investigación y el desarrollo de sensores y analizadores en línea eficientes y económicamente competitivos permite monitorizar parámetros relacionados con la NOM des de la captación y durante el tratamiento del agua, incluyendo la coagulación. Estos datos quedan continuamente registrados en las bases de datos de las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP), y su estudio aporta información para poder detectar tendencias y comportamientos, útiles para la determinación de los óptimos operativos.

El investigador ha centrado su estudio en tres plantas potabilizadoras de Cataluña, las cuales presentan retos de gestión típicos de la cuenca Mediterránea. La tesis doctoral ha implicado numerosas tareas de adquisición y análisis de datos. A partir de aquí, se ha procedido con la planificación y realización de un seguido de campañas de muestreo, análisis de laboratorio, experimentos por la coagulación mejorada, evaluación de los datos para la identificación de escenarios y, finalmente, el desarrollo y estudio de los modelos de coagulación mejorada que finalmente han sido integrados en una propuesta final de EDSS.

Los resultados obtenidos han sido publicados en revistas científicas internacionales, y permitirán avanzar para optimizar y automatizar la eliminación de la NOM en la potabilización de agua. Los más significativos son:

La tesis ha sido dirigida por los doctores Hèctor Monclús y Lluís Godó.

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