Monitorización del sistema de saneamiento en España: ¿qué sensores integrar?
La instrumentación de las redes de saneamiento y de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) permite seguir las variaciones de la calidad de los efluentes en distintos puntos del sistema: colectores, estaciones de bombeo, entrada de la EDAR, reactores biológicos y salida antes del vertido. La elección de los sensores depende del fenómeno que se desea observar, de su ubicación y del modo de integración en el sistema de telecontrol.
En España, los requisitos de vigilancia evolucionan con el refuerzo del marco normativo, mientras que determinadas problemáticas locales, como las intrusiones salinas en las redes costeras, requieren un seguimiento más detallado. Este artículo explica qué parámetros conviene monitorizar según el punto de control, qué sensores utilizar y cómo integrarlos en una cadena de medida compatible con el telecontrol existente.
¿Por qué reforzar la monitorización del sistema de saneamiento?
Documentar mejor la calidad y la conformidad de los vertidos
En España, la calidad de los vertidos está siendo objeto de controles más rigurosos. En el marco de la aplicación de la normativa europea sobre aguas residuales urbanas, la Comisión Europea ha señalado, en particular, la necesidad de mejorar la vigilancia de determinados vertidos para comprobar mejor su conformidad.
Para los operadores, el objetivo es disponer de datos que permitan reconstruir las condiciones de funcionamiento de la instalación cuando se produce una inspección, una incidencia o una variación inusual. Los registros fechados ayudan a contextualizar un resultado: evolución de la carga en la entrada, episodio de lluvia, modificación del tratamiento o anomalía observada en la red.
Controlar los desbordamientos durante los episodios de lluvia
Los episodios de lluvia pueden provocar un rápido aumento del caudal en las redes unitarias y generar vertidos al medio receptor. Para analizar estos episodios, los operadores deben poder controlar tanto el funcionamiento hidráulico de la red como la calidad de las aguas vertidas.
Parámetros como el pH, la conductividad o la turbidez pueden aportar referencias útiles para caracterizar el efluente durante o después de un episodio de lluvia. Estas mediciones adquieren mayor valor cuando se comparan con los datos de caudal, nivel, pluviometría o con los eventos observados en la red.
Detectar intrusiones salinas y aportes inusuales
En las zonas costeras, la salinidad de las aguas residuales puede proceder de infiltraciones de agua de mar en los colectores, de aguas subterráneas salinizadas, de vertidos o de determinados efluentes industriales. Una salinidad elevada en la entrada de la EDAR puede afectar al tratamiento y limitar las posibilidades de reutilización del agua depurada.
En las Islas Baleares, las aguas residuales municipales recibidas por las EDAR superan con frecuencia el umbral de salinidad establecido para la reutilización agrícola. Según la Agencia Balear del Agua y de la Calidad Ambiental (ABAQUA), en Ibiza más del 80 % de las aguas residuales recibidas por determinadas EDAR superaban dicho umbral.
¿Qué parámetros y sensores elegir según el punto de medición?
Los parámetros que deben controlarse no son los mismos en todo el sistema de saneamiento. Cada punto de control debe responder a una problemática concreta: detectar un cambio en la red, caracterizar las aguas recibidas por la EDAR, vigilar las condiciones del tratamiento biológico o controlar el agua en la salida.
Sensores para la monitorización del sistema de saneamiento
En un colector o una estación de bombeo, las mediciones de pH, potencial redox, conductividad y turbidez ayudan a detectar una modificación del efluente. Pueden indicar un vertido inusual, una intrusión salina, una variación de la carga de partículas o una evolución de las condiciones químicas de la red.
Según el parámetro controlado, sensores como PHEHT/PHT Monobloc para pH y potencial redox, CTZN o C4E para conductividad y NTU para turbidez pueden integrarse en una cadena de medida compatible con el sistema de telecontrol existente.
En la entrada de la EDAR
En la entrada de la EDAR, las mediciones deben describir las variaciones del efluente recibido antes del tratamiento. Una evolución del pH o de la conductividad, asociada a un aumento de la turbidez o de los sólidos en suspensión, puede indicar un cambio en la composición susceptible de afectar a las etapas posteriores.
Según el tipo de seguimiento requerido, pueden combinarse sensores de pH/potencial redox, conductividad, turbidez o sólidos en suspensión. Una sonda óptica como STACSENSE UV254 también puede completar la instrumentación para observar las variaciones del coeficiente de absorción espectral a 254 nm (SAC254) y de los indicadores correlacionados con la carga orgánica.
Durante el tratamiento biológico
En los reactores biológicos, el oxígeno disuelto proporciona información sobre las condiciones de oxigenación del medio. El potencial redox puede completar el análisis cuando el tratamiento alterna fases oxidantes y reductoras. Por su parte, los sólidos en suspensión y el manto de fangos aportan información sobre la concentración y el comportamiento de la biomasa.
Estas mediciones pueden realizarse con sondas adaptadas a los parámetros controlados, por ejemplo, OPTOD para el oxígeno disuelto o sondas específicas para los sólidos en suspensión y el manto de lodos. Su combinación debe definirse en función del proceso, la configuración de los reactores y las necesidades reales del operador.
En la salida antes del vertido o la reutilización
En la salida de la EDAR, los parámetros seleccionados dependen del destino del agua tratada y de los controles aplicados en la instalación. El pH, la conductividad, la turbidez, los sólidos en suspensión o determinados indicadores de carga orgánica pueden controlarse para documentar la calidad del agua antes de su vertido o reutilización.
En las instalaciones expuestas a aportes salinos, la conductividad requiere una atención especial. Las sales disueltas presentes en las aguas recibidas por la EDAR no se eliminan necesariamente mediante un proceso convencional de depuración, lo que puede limitar determinados usos del agua reutilizada.
¿Cómo conectar los sensores a la instrumentación existente?
Comprobar la compatibilidad con el protocolo Modbus RTU sobre RS485
Modbus RTU es un protocolo de comunicación que suele utilizarse sobre una conexión serie RS485. Permite que varios equipos digitales intercambien datos, siempre que exista una configuración compatible entre los sensores y el dispositivo encargado de interrogarlos.
La compatibilidad con Modbus no significa que la conexión vaya a funcionar inmediatamente con cualquier sistema. El registrador de datos debe ser capaz de leer los registros utilizados por los sensores y convertir correctamente los datos recibidos.
Conectar los sensores a un transmisor, un registrador de datos o un autómata compatible
Un transmisor local resulta adecuado cuando es necesario visualizar y utilizar las mediciones cerca del punto de control. Un registrador de datos permite almacenar los valores, asignarles una marca temporal y, según el equipo elegido, transmitirlos a una plataforma remota. Un autómata puede integrar las mediciones en las funciones de supervisión o control de la instalación.
La elección depende, por tanto, del uso previsto. Un control local puntual no requiere la misma arquitectura que una red formada por varias sondas distribuidas en distintos colectores. También es necesario determinar la frecuencia de adquisición, el periodo de conservación de los datos y la información que debe enviarse al puesto de supervisión.
¿Cómo garantizar la fiabilidad de las mediciones en la red y en la EDAR?
La fiabilidad de los datos depende, en primer lugar, de la ubicación de la sonda. El punto seleccionado debe presentar un efluente suficientemente homogéneo, con una profundidad de inmersión y una velocidad de flujo compatibles con la medición. Las zonas estancadas, los depósitos localizados o las entradas laterales cercanas pueden generar valores poco representativos. El acceso también debe seguir siendo sencillo para poder retirar, comprobar y limpiar el equipo.
En aguas residuales, las grasas, los sólidos en suspensión, los depósitos y el crecimiento biológico pueden cubrir las superficies ópticas o los electrodos. Por tanto, la frecuencia de mantenimiento debe ajustarse en función del efluente, la estación del año y el nivel de ensuciamiento observado.
Por último, el funcionamiento de toda la cadena de medida debe comprobarse periódicamente. Una señal congelada, una interrupción brusca, una deriva progresiva o una incoherencia entre varios parámetros pueden indicar un problema de medición, mantenimiento, conexión o transmisión.
Construir una cadena de vigilancia adaptada a la instalación
La vigilancia de los sistemas de saneamiento en España debe partir de las situaciones que el operador necesita documentar. La red, la entrada de la EDAR, los reactores biológicos y la salida responden a objetivos diferentes y no requieren la misma combinación de parámetros.
La elección final debe garantizar la coherencia entre el punto de medición, la tecnología de la sonda, las condiciones hidráulicas, las necesidades de mantenimiento y la arquitectura de telecontrol. AQUALABO acompaña a operadores, integradores e ingenierías en la selección de los sensores y en su integración en una cadena de medición adaptada a las instalaciones existentes.
