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Un gemelo digital para trabajos de tratamiento de aguas residuales

Severn Trent implementó un gemelo digital basado en la física y un software impulsado por IA en su planta insignia de Strongford para reducir las emisiones de óxido nitroso, reducir el uso de energía y lograr cero neto.

Sitio de Severn Trent Strongford

Indispensable pero en gran medida invisible, el tratamiento de aguas residuales funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana, consume una cantidad considerable de energía y crea una parte significativa de las emisiones de gases de efecto invernadero. En el Reino Unido, décadas de subinversión, aumento de la demanda y cambio climático han llevado a las instalaciones envejecidas a sus límites y han colocado la infraestructura verde firmemente en la cima de la agenda de la industria.

En Strongford, con el apoyo del Ofwat Innovation Fund, Severn Trent está transformando su planta de tratamiento de aguas residuales en un modelo emblemático para el sector, demostrando que las emisiones de procesos se pueden abordar a través de la innovación práctica. La compañía está integrando y reequipando un conjunto de tecnologías físicas bajas en carbono junto con una alta fidelidad Digital Twin a las instalaciones para reducir el impacto ambiental y apoyar su viaje hacia emisiones netas cero.

Modelo digital+datos del mundo real+reglas basadas en la física = menos N2O

El óxido nitroso (N₂O) es 273 veces más potente que el CO₂ y puede representar hasta la mitad de la huella de carbono total de una planta. Para reducir este potente gas, Severn Trent explora las tecnologías físicas y digitales. Además de poner a prueba la tecnología avanzada de destrucción de N2O, el proyecto Strongford Net Zero Hub también busca una solución innovadora, el primer modelo de óxido nitroso que utiliza una réplica virtual impulsada por datos reales y física, con nuestra tecnología.

El Digital Twin y la solución de software impulsada por IA trabajan juntos para proporcionar información en tiempo real sobre los procesos de aguas residuales que tradicionalmente son difíciles de evaluar. Se utilizan 60.000 puntos de datos dinámicos y estáticos y 29.000 ecuaciones diferentes para modelar los complejos procesos biológicos, químicos y físicos que tienen lugar desde el momento en que entra el agua hasta que existe la planta.

La solución de software impulsada por IA proporciona monitoreo en tiempo real

“Lo que hace el Optimizador de Tratamiento SIWA es proporcionar a los operadores puntos de control recomendados para que puedan ejecutar sus procesos de una manera que minimice estas emisiones”, explica Adam Cartwright, quien anteriormente dirigió nuestra estrategia de software de agua y aguas residuales.

Más allá del proyecto Strongford, las aplicaciones SIWA impulsadas por IA, tales como Buscador de fugas SIWA y SIWA Blockage Predictor también utilizan datos en vivo e históricos para distinguir las condiciones normales de las anormales en las redes de agua.

La digitalización impulsa la eficiencia ecológica y energética

Los modelos basados en software, o sensores blandos, estiman variables clave, como la demanda biológica de oxígeno y las emisiones de óxido nitroso, utilizando los datos disponibles, incluso donde la medición directa no es posible. Esto brinda a los operadores una visión más profunda del rendimiento y respalda el cumplimiento normativo.

Combinadas con el monitoreo de la calidad del agua en tiempo real, las aplicaciones SIWA permiten a los operadores ajustar la aireación y la dosificación de cloro, entre otros, reduciendo la incertidumbre, así como el consumo de energía y productos químicos.

Severn Trent Jess Alyce

“Lo que realmente queríamos hacer es darle esa capacidad de simulación para permitir que nuestro equipo operativo equilibre a todos los conductores competidores que tienen hoy”. dice Jess Alce, líder de innovación estratégica en Severn Trent.

Modernizar la infraestructura mientras se proporciona un servicio continuo no es una tarea fácil. Aproximadamente 400,000 personas en Newcastle-under-Lyme y Stoke-on-Trent dependen del tratamiento de agua de Strongford. Estamos orgullosos de aportar nuestras décadas de experiencia en procesos a este proyecto, ayudando a ofrecer operaciones más limpias y sostenibles y elevando el listón para una industria que nos importa profundamente.

Severn Trent es una compañía de agua y aguas residuales con sede en el Reino Unido, que abastece a 4,6 millones de hogares y 220,00 negocios en las tierras medias inglesas y partes de Gales.

Agua de Severn Trent