Diseño e implementación de un sistema experto para supervisión y control de una planta de tratamiento de aguas residuales de lodos activados

Abstract

La gestión incorrecta de las aguas residuales puede provocar diversos problemas ambientales, como la contaminación de aguas utilizadas para la potabilización y su posterior consumo, o la presencia de sustancias que provocan graves perjuicios a la vida acuática. Los problemas ambientales generados por estas aguas residuales, impulsaron la necesidad de encontrar métodos de tratamientos capaces de ayudar a la depuración natural del medio ambiente, con el objeto de restablecer las condiciones originales. El aumento de los vertidos, unido a las cada vez más importantes restricciones legales, han obligado a dedicar un gran esfuerzo en la mejora y desarrollo de procesos de tratamientos, así como a su control para optimizar sus rendimientos. La introducción en las leyes de limitaciones en los vertidos de Nitrógeno y Fósforo, añadidos a las ya existentes de materia orgánica y sólidos en suspensión, ha aumentado la complejidad de los procesos de tratamientos de aguas. Esta complejidad ha provocado la necesidad de sistemas de controles más desarrollados, que permitan la monitorización y el control de los nuevos procesos utilizados. Los nuevos requerimientos incrementan el número de posibles problemas que pueden aparecer durante el funcionamiento de una planta depuradora, por lo que se hace todavía más necesaria la disponibilidad de herramientas como la monitorización con analizadores automáticos y el control de procesos para tratar adecuadamente los residuos. El presente estudio se enmarca dentro del desarrollo y utilización de herramientas de monitorización y control sobre procesos de tratamientos biológicos. En ella se plantea la implementación de un sistema experto como el elemento superior de supervisión y control en un sistema distribuido de una planta de tratamiento de efluentes. Esta arquitectura puede producir un sistema de control autónomo y capaz de adaptarse a los diferentes problemas que pueden aparecer en una planta real y son capaces de manejar las situaciones que aparecen durante la operación, diferentes a los sistemas de control convencionales, que tienen un comportamiento correcto solo en situaciones normales.