IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Enero/Febrero 2017 - 49

Redefinir las Plantas de WWT como
Plantas de Producción de Energía y
Recursos.
Las plantas de WWT del futuro ya no serán solo simples
plantas de gestión de residuos, sino más bien sistemas de
recuperación para agua limpia, energía y minerales. La energía química en las aguas residuales se encuentra en forma de
demanda química de oxígeno inerte y biodegradable y nitrógeno reducido (NH4 + o N orgánico). Las plantas de WWT
de gran escala recuperan el 5-15% de esta energía a través
de la digestión anaeróbica. Sin embargo, debido a que otras
partes importantes de las plantas de tratamiento consumen
mucha energía (la oxidación biológica aerobia requiere 0,400,65 kWh/m3), se deduce que la mayoría de las plantas de
tratamiento son usuarios netos de energía. Con la aparición
de nuevas tecnologías de tratamiento más avanzadas, se considera factible una planta de WWT con un retorno positivo
de energía neta. Las tecnologías emergentes de procesos,
incluidas la anammox, la aireación sin burbujas y el lodo
granular aerobio, pueden ofrecer ahorros importantes en la
demanda energética.
El biogás es fundamental para la neutralidad de la energía en WWT. El biogás se puede producir ininterrumpidamente y tiene diversas aplicaciones posibles: la producción
de electricidad in situ, la combustión para procesos térmicos (por ejemplo, Cambi) o la inyección directa en la red de
gas; sin embargo, hay ventajas y desventajas en cada una de
ellas (por ejemplo, para la inyección en la red, el biogás debe
pretratarse). En la actualidad, las plantas de WWT de gran
escala, por lo general, recuperan solo un 5-20% de la energía
química mediante la digestión anaeróbica (la producción de
biogás y la producción combinada). La digestión anaeróbica
de exceso de lodos con sólidos y líquidos externos orgánicos
es un enfoque posible hacia la neutralidad del carbón.
Además, la transformación de plantas de WWT se puede
apreciar con la aparición de configuraciones descentralizadas, en pequeña escala. Reduciendo la escala y descentralizando algunas operaciones hídricas y de aguas residuales, es
factible reducir costos y mejorar la eficiencia.
✔✔ Las WWT descentralizadas reducen el costo de bombeo de aguas residuales a las estaciones centrales para
recibir tratamiento y después vuelven a las comunidades para su reutilización.
✔✔ No todos los usos de agua requieren que el agua sea potable: las aguas residuales residenciales se pueden tratar
para utilizarlas en el riego, el lavado de baños, etc.
✔✔ La descentralización también puede tener beneficios
en reducir al mínimo la necesidad de aumentar la infraestructura para proyectos de relleno de alta densidad. Los códigos de construcción podrían minimizar
la escorrentía; la reutilización del agua de tormenta
reduce la infiltración.
✔✔ La ósmosis forzada y otras tecnologías emergentes de
bajo consumo están resultando positivas como formas
de tratar el agua para su uso potable a nivel local.
enero/febrero2017

Conclusiones
La transición hacia una red energética integrada requiere
muchos elementos impulsores. Los actores importantes
para implementar y acelerar este cambio en la gestión de
los recursos son, entre otros, las nuevas regulaciones de
las agencias de los recursos, los incentivos económicos
para los usuarios finales y la comercialización de nuevas tecnologías con mayor rendimiento y menores costos.
Cuando se reúne a diversos accionistas frente al concepto
de triple resultado de la eficiencia, la conversación girará
en torno a las ventajas del enfoque de integración de sistemas para la conexión agua-energía. Los estudios de
nuevos casos de integración al sistema que se presentan
aquí desde el punto de vista de la DR, los planteamientos
de eficiencia, y la modernización de las plantas de WWT
como una planta de producción de energía y recursos,
trabajan conjuntamente para establecer objetivos de eficiencia, fiabilidad, seguridad, flexibilidad, excelencia de
colaboración, y tecnología de vanguardia para la red de
energía inteligente y la red hidráulica.

Reconocimientos
Esta publicación ha surgido de la investigación llevada a
cabo con el apoyo financiero de la Fundación Científica de
Irlanda (SFI, por sus siglas en inglés) en el marco del Programa de Asociación Estratégica SFI, SFI/15/SPP/E3125.

Lecturas Complementarias
R. Hamilton, B. Braun, R. Dare, B. Koopman y S. A. Svoronos, "Control issues and challenges in wastewater treatment
plants", revista IEEE Control Syst. Mag., vol. 26, n.º 4, págs.
63-69, 2006.
B. Sparn y R. Hunsberger, "Opportunities and challenges
for water and wastewater industries to provide exchangeable
services," National Renewable Energy Laboratory, Golden,
CO, Tech. Rep. NREL/TP-5500-63931, 2015.
S. Pabi, L. Reekie, A. Amarnath y R. Goldstein. "Electricity use and management in the municipal water supply and
wastewater industries," Electric Power Research Institute.
Palo Alto, CA, EPRI Rep. 3002001433, 2013.

Biografías
Eoin Casey pertenece a la University College de Dublín, Irlanda.
Sara Beaini pertenece al Instituto de Investigación de
Energía Eléctrica, Palo Alto, California.
Sudeshna Pabi es con el Instituto de Investigación de
Energía Eléctrica, Palo Alto, California.
Kent Zammit pertenece al Instituto de Investigación de
Energía Eléctrica, Palo Alto, California.
Ammi Amarnath pertenece al Instituto de Investigación
de Energía Eléctrica, Palo Alto, California.
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