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Eficiencia de los recursos en la planta de tratamiento de aguas residuales

El agua es nuestro recurso natural más importante: está claro que sin agua limpia las enfermedades se propagan con especial rapidez. Las plantas de tratamiento de aguas residuales no solo contribuyen de manera importante a la protección de este recurso, sino que también son la clave para una mayor sostenibilidad.

Desde la eficiencia de los recursos hasta la neutralidad climática.

Lavarse, cepillarse los dientes, beber: todo el mundo necesita agua limpia y cuanta más gente viva en la tierra, mayor será la demanda. El cambio climático, la urbanización y el aumento de la contaminación ambiental están agravando la situación. La protección de este recurso número uno es cada vez más urgente. Las plantas de tratamiento de aguas residuales hacen una importante contribución en este sentido. No solo tratan las aguas residuales y las devuelven a nuestras aguas, sino que también sirven como instalaciones de almacenamiento de energía, consumidores y generadores de energía flexibles y, por lo tanto, hacen una importante contribución a la transición energética y a la gestión sostenible del agua.

Torres de digestión para la extracción de metano de los lodos

Núremberg lidera el camino: eficiencia de los recursos en la planta de tratamiento de aguas residuales

El tratamiento sostenible de aguas residuales y el suministro de energía son cada vez más relevantes, especialmente en las ciudades. Este también es el caso de Núremberg. La metrópolis de Franconia se ha fijado grandes objetivos: para 2035, el gobierno municipal de la ciudad pasará a ser neutral desde el punto de vista climático. Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) desempeña un papel clave en este sentido: con sus dos plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala, es el mayor consumidor y el mayor productor de electricidad. Por lo tanto, el tema de la eficiencia de los recursos es un componente importante para lograr una mayor sostenibilidad. En este sentido, desempeña un papel clave la planta de tratamiento de aguas residuales 1, que limpia de forma elaborada la mayoría de las aguas residuales de más de 500 000 habitantes de la metrópoli de forma mecánica, biológica y química antes de que el agua tratada se vierta en el río Pegnitz. Matthias Germeroth tiene unas vistas estupendas desde la azotea de una de las cinco torres de digestión de 35 metros de altura. Pero no viene aquí a menudo por eso. Como director de energía en Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN), las tareas de Matthias Germeroth incluyen optimizar el consumo de energía de las instalaciones en el área del drenaje urbano y el análisis medioambiental, y las torres de digestión de la planta de aguas residuales son un componente importante en este sentido.

El mayor productor y el mayor consumidor de energía

Del lodo digerido que se procesa en las torres, la planta de tratamiento de aguas residuales extrae metano, que se convierte en electricidad y calor en un total de cuatro centrales combinadas de calor y energía. Esta es una de las muchas medidas con las que SUN contribuye a una mayor sostenibilidad, explica Britta Walthelm. Como responsable de Medio Ambiente y Salud de la ciudad de Núremberg, también es la primera directora de planta de SUN: «El Ayuntamiento de Núremberg ha decidido que la administración municipal de la ciudad de Núremberg debe ser neutra desde el punto de vista climático de aquí a 2035». SUN desempeña dos funciones en este proceso, según Germeroth: «Tenemos una red de alcantarillado que se extiende más de 1500 kilómetros que transporta las aguas residuales hasta nosotros en las plantas de tratamiento de aguas residuales y más de 100 estructuras exteriores. Con las dos plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala, tratamos a más de 1,3 millones de personas equivalentes, lo que nos convierte en el mayor consumidor individual, pero también en el mayor generador de electricidad. Eso es lo que hace que sea muy convincente».

Matthias Germeroth y un joven mirando una tableta juntos, de pie frente a los paneles de control
Debido al aumento de los costes de energía, naturalmente estamos muy interesados en optimizar nuestros procesos en la medida de lo posible.
Volker Nachtmann, Director técnico de planta, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Núremberg
Foto en la cabeza de Volker Nachtmann

Hacer visibles los flujos interconectados de material y energía

«Solo mediante la transparencia de los recursos podemos utilizar los recursos de manera eficiente y flexible», explica Volker Nachtmann, director técnico de la planta de Stadtentwässerung und Umweltanalytik de Núremberg. Para ello, el sistema de gestión de energía registra el consumo de gasolina, gas natural y diésel, el consumo de electricidad y los valores de consumo de calefacción y refrigeración. Por el lado de la generación, el calor y el frío producidos y la electricidad generada, desglosados según las fuentes de energía, las aguas residuales, los combustibles fósiles para los generadores de energía de emergencia y la energía fotovoltaica, se incluyen en el saldo. De esta manera, el sistema permite a SUN analizar el consumo y la generación y, por lo tanto, aprovechar el potencial de mejora, según Germeroth: «Ahora tenemos la oportunidad de mostrar un potencial de eficiencia energética que antes no se había descubierto».

Una revelación realmente sorprendente fue que podemos suministrar parcialmente a la planta de tratamiento de aguas residuales 1 con un 100% de energía autogenerada.
Matthias Germeroth, Energy Manager, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Núremberg
Foto en la cabeza de Matthias Germeroth

Es bueno para el clima y el equilibrio

La base técnica para ello la implementaron SUN junto con Siemens: SIMATIC Energy Manager Pro hace que el consumo de energía y los flujos de materiales sean transparentes y apoya tanto al nivel operativo como a varias divisiones de la empresa y a todo SUN con informes y monitorización automáticos. Para ello, el sistema registra hasta 800 puntos de datos de unos 500 contadores de energía, así como de los sistemas de control de procesos y edificios. Para Germeroth, esta flexibilidad es uno de los puntos fuertes de esta solución: «Con SIMATIC Energy Manager Pro, tenemos la posibilidad de agrupar las enormes cantidades de datos y unirlos en cantidades significativas: los edificios administrativos, los laboratorios, la generación de refrigeración, el consumo de refrigeración, las cantidades de aire comprimido y lodo, los niveles de llenado, las cantidades de gases residuales, pero también el parque de vehículos. Una revelación realmente sorprendente fue que ya hay muchas fases en las que la planta de tratamiento de aguas residuales 1 recibe un 100% de energía autogenerada». Volker Nachtmann añade: «Debido al aumento de los costes de energía, naturalmente estamos muy interesados en optimizar nuestros procesos». Parte de estas consideraciones consiste en fusionar las dos plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala de la ciudad, y el sistema de gestión de la energía también puede proporcionar importantes cifras clave para ello.

La eficiencia de los recursos es la protección del clima y la naturaleza

Eficiencia energética, más generación interna, más fuentes de energía renovables: para Matthias Germeroth, estos objetivos son mucho más que cifras clave. Desde las torres de digestión, también mira hacia el río Pegnitz, que fluye de Núremberg a Fürth. Junto con los ríos Rednitz y Regnitz, constituye un valioso espacio natural que, en la región densamente urbanizada, es al mismo tiempo un área recreativa, una fuente de agua y un sistema de aire acondicionado natural. Pero el aumento de las temperaturas y el aumento de las precipitaciones irregulares están causando problemas a los ríos. Así que la protección de la naturaleza no es posible sin la protección del clima, y esto requiere una mayor eficiencia en el uso de la energía. Por lo tanto, Britta Walthelm tiene una postura clara: «La gestión de la energía es útil, indispensable y más fácil de lo que cree. El kilovatio hora que no uso es el mejor. El mensaje: acaba de empezar».

La sala de control con varios monitores y escritorios, así como un gran salpicadero en la pared
Torres de digestión para la extracción de metano de los lodos

Torres de digestión para la extracción de metano de los lodos

Con sus operaciones, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) contribuye de manera decisiva a la protección del medio ambiente y al mantenimiento de la calidad de vida en el área metropolitana de Núremberg. SUN no solo se encarga de recoger y purificar las aguas residuales de Núremberg, sino que también controla la calidad del agua en los ríos Pegnitz, Rednitz y Regnitz. También mide y evalúa la contaminación ambiental en las áreas del agua, el aire y el suelo.