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Eficiencia de recursos en la planta de tratamiento de aguas residuales

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

Con la eficiencia de los recursos a la neutralidad climática.

Lavarse, cepillarse los dientes, beber: todos necesitan agua potable, y cuanta más gente viva en esta tierra, mayor es 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 contribución importante aquí. No solo tratan las aguas residuales y las vierten de nuevo en nuestras aguas, sino que también sirven como instalaciones de almacenamiento de energía, consumidores de energía flexibles y generadores, y por lo tanto hacen una contribución importante a la transición energética y la gestión sostenible del agua.

Torres de digestión para la extracción de metano de lodos

Nuremberg está liderando el camino: Eficiencia de 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 es también el caso en Nuremberg. La metrópoli de Franconia se ha fijado grandes metas: para 2035, el gobierno municipal de la ciudad se convertirá en climáticamente neutral. Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) tiene un papel clave que desempeñar aquí: con sus dos plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala, es el mayor consumidor individual 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. Un papel clave aquí es desempeñado por la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales 1, que limpia de manera elaborada la mayoría de las aguas residuales de más de 500.000 habitantes de la metrópoli mecánica, biológica y químicamente antes de que el agua tratada sea descargada en el río Pegnitz. Matthias Germeroth tiene una gran vista desde el techo de una de las cinco torres de digestión de 35 metros de altura. Pero no es por eso que viene aquí a menudo. Como gerente 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 de drenaje urbano y análisis ambiental, y las torres de digestión de la planta de aguas residuales son un componente importante en esto.

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 plantas combinadas de calor y energía. Esta es una de las muchas medidas con las que SUN está haciendo su contribución a una mayor sostenibilidad”, explica Britta Walthelm. Como Oficial de Medio Ambiente y Salud de la Ciudad de Nuremberg, también es la primera gerente de planta de SUN: “El Ayuntamiento de Nuremberg ha decidido que la administración municipal de la ciudad de Nuremberg sea climáticamente neutra para 2035”. SUN desempeña dos funciones en este proceso, según Germeroth: “Tenemos una red de alcantarillado que se extiende por más de 1,500 kilómetros que transporta aguas residuales a nosotros en las plantas de tratamiento de aguas residuales y más de 100 estructuras al aire libre. Con las dos plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala, tratamos a más de 1.3 millones de habitantes equivalentes, lo que nos convierte en el mayor consumidor individual, pero también el mayor generador de electricidad. Eso es lo que lo hace muy convincente”.

Matthias Germeroth y un joven mirando una tableta juntos, de pie frente a los paneles de control
Debido al aumento de los costos de energía, naturalmente estamos muy interesados en optimizar nuestros procesos tanto como sea posible.
Volker Nachtmann, Gerente Técnico de Planta, Paisajes urbanos y análisis del mundo Nürnberg
Retiro de la cabeza de Volker Nachtmann

Hacer visibles los flujos interconectados de material y energía

“Solo a través de la transparencia de los recursos podemos usar los recursos de manera eficiente y flexible”, explica Volker Nachtmann, Gerente Técnico de Planta en Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg. Para este propósito, el sistema de administración de energía registra el consumo de gasolina, gas natural y diesel, el consumo de electricidad y los valores de consumo para calefacción y refrigeración. En el lado de la generación, el calor y el frío producidos y la electricidad generada, desglosada por las fuentes de energía, gas de alcantarillado, combustibles fósiles para los generadores de energía de emergencia y energía fotovoltaica, están incluidos en el balance. De esta manera, el sistema permite a SUN analizar el consumo y la generación y así aprovechar el potencial de mejoras, según Germeroth: “Ahora tenemos la oportunidad de mostrar el potencial de eficiencia energética que anteriormente no se había descubierto”.

Una revelación realmente sorprendente fue que podemos suministrar parcialmente a la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales 1 con 100% de energía autogenerada.
Matthias Germeroth, Energy Manager, Paisajes urbanos y análisis del mundo Nürnberg
Foto de Matthias Germeroth

Bueno para el clima y el equilibrio

La base técnica para esto fue implementada por SUN junto con Siemens: SIMATIC Energy Manager Pro hace que el consumo de energía y los flujos de materiales sean transparentes y admite tanto el nivel operativo como varias divisiones de la compañía y todo SUN con informes y monitoreo automáticos. Para este propósito, el sistema registra hasta 800 puntos de datos de alrededor de 500 metros de energía, así como de los sistemas de control de procesos y edificios. Para Germeroth, esta flexibilidad es uno de los grandes puntos fuertes de esta solución: “Con SIMATIC Energy Manager Pro, tenemos la posibilidad de agrupar las enormes cantidades de datos y reunirlos en cantidades significativas: los edificios administrativos, los laboratorios, la generación de refrigeración, el consumo de refrigeración, las cantidades de aire comprimido y lodos, los niveles de llenado, las cantidades de gas de aguas residuales, pero también la flota de vehículos. Una revelación realmente sorprendente fue que ya hay muchas fases en las que la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales 1 se suministra con energía 100% autogenerada”. Volker Nachtmann agrega: “Debido al aumento de los costos de energía, naturalmente estamos muy interesados en optimizar nuestros procesos”. Parte de estas consideraciones es fusionar las dos plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala de la ciudad, y el sistema de administración de energía también puede proporcionar cifras clave importantes para esto.

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 abajo el río Pegnitz, que fluye desde Nuremberg hacia Fürth. Junto con los ríos Rednitz y Regnitz, constituye un área natural valiosa, 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 las precipitaciones más erráticas 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 energía. Britta Walthelm, por lo tanto, tiene una postura clara: “La Energy management es útil, indispensable y más fácil de lo que piensa. El kilovatio-hora que no uso es el mejor. El mensaje: Simplemente comience”.

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 lodos

Torres de digestión para la extracción de metano de lodos

Con sus operaciones, Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) hace una contribución decisiva a la protección del medio ambiente y al mantenimiento de la calidad de vida en el área metropolitana de Nuremberg. SUN no solo es responsable de recolectar y purificar las aguas residuales de Nuremberg, sino que también supervisa la calidad del agua en los ríos Pegnitz, Rednitz y Regnitz. También mide y evalúa la contaminación ambiental en las áreas de agua, aire y suelo.