Gestión inteligente del agua para el tratamiento de aguas residuales en comunidades aisladas

Las tecnologías innovadoras aplicadas al sector del agua han abierto nuevos horizontes para reducir los residuos, optimizar el consumo y mejorar la calidad. Las soluciones son tan variadas como sistemas de riego inteligentes para el sector agrario, planes de abastecimiento de agua para zonas habitadasservicios de detección de fugas para edificios o industrias o control de la calidad del agua para mejorar la producción piscícola. Estas nuevas soluciones ofrecen esperanzas a las zonas rurales donde falta agua tratada para uso urbano. De hecho, el informe "Avances en saneamiento y agua potable" de UNICEF y la Organización Mundial de la Salud ha descubierto que 663 millones de personas, 1 de cada 10 de la población mundial, no tienen acceso a agua potable.

Mapa de localización del proyecto iMETland

iMETland es un proyecto de investigación de Horizonte 2020 cuyo objetivo es liberar el potencial de las pequeñas economías comunitarias mediante tecnologías innovadoras de tratamiento de aguas residuales, creando un círculo virtuoso que conecta el agua, la energía, las TIC, los recursos terrestres y la salvaguarda del medio ambiente. La tecnología Libelium ha formado parte de esta iniciativa para controlar la calidad del agua y las condiciones medioambientales.

Proyecto innovador mundial sobre aguas residuales

La iniciativa iMETland ha sido dirigida por IMDEA Agua y está compuesto por 11 socios de 4 Estados miembros europeos y dos países asociados (Argentina y México): Fundación CENTA, Aqua-Consult Ingenieros, PriceWaterhouseCoopers y Piroeco Bioenergy (España); Universidad de Aston (Reino Unido); Universidad de Aarhus y Agua Kilian (Dinamarca); youris.comCentro Europeo de Medios de Investigación (Bélgica); INTEMA (Argentina) y IMTA (México).

Instalaciones de la Fundación CENTA

La solución de agua inteligente para el tratamiento de aguas residuales se está probada y validada en cuatro lugares diferentes del mundo: Mediterráneo (España), Norte de Europa (Dinamarca), Sudamérica (Argentina) y Norteamérica (México).

Unidad iMETland en España

Los principales requisitos del proyecto han sido parámetros de lectura cada 15 minutos; envío de información a la plataforma en nube; extracción de datos, patrones, alertas y prediccionesvisualización de todos los datos recogidos y previstos; y seguimiento en tiempo real del comportamiento de los humedales. Todo ello en lugares aislados sin suministro eléctrico. El proceso de iMETland consta de tres fases diferentes:

• Entrada de aguas residuales: Esta instalación permite controlar las condiciones ambientales antes de iniciar el proceso de tratamiento. Incluye Waspmote Plug & Sense! Agricultura inteligente con sensor de temperatura, humedad, presión atmosférica, luminosidad, viento, puvliómetro, anemómetro y radiación solar.
• IMETland: Controlar las condiciones del agua para el proceso de combinación de bacterias electroactivas con material electroconductor. Con ello se consigue el rendimiento de los biofiltros es 10 veces superior al de las técnicas clásicas de purificación. Incluye ¡Waspmote Plug & Sense! Agua inteligente con sensores de temperatura del agua, conductividad, pH, oxígeno disuelto (OD), potencial de reducción de oxidación (ORP) y material.
• Efluente desinfectado: El control de la calidad del agua mediante el seguimiento de distintos parámetros convierte las aguas residuales en agua libre de patógenos, apta para el riego. Incluye ¡Waspmote Plug & Sense! Agua inteligente con sensores de temperatura del agua, conductividad, turbidez, pH, oxígeno disuelto (OD), potencial de reducción de oxidación (ORP) y caudalímetro, estos últimos de terceros.

Diagrama de despliegue de iMETland

¡Waspmote Plug & Sense! Plataformas de sensores comunicarse con el Pasarela Meshlium IoT a través de 802.15.4. Las unidades iMETland están diseñadas para trabajar sin red eléctrica. La conversión del tratamiento de las aguas residuales en corriente eléctrica permite control remoto por los usuarios. La información, enviada por Meshlium a la Nube a través de una conexión 3G, se visualiza en el cuadro de mandos de iMETland basándose en IDBOX RT por el CIC.

Cuadro de mandos de iMETland basado en IDBOX RT

IDBOX RT, un conjunto de componentes de software que permite supervisar humedales, es una plataforma centrada en:

• Integre: IDbox integra cualquier fuente de datos tanto de dispositivos físicos, como sensores, dataloggers, PLCs, registros, etc. como de sistemas software, como base de datos, ficheros, servicios, web, SCADA, historiador, sistemas de gestión, etc.
• Proceso: La información recogida e integrada se procesa generando lógicas por defecto (estadísticas, datos agregados, metrados, etc.) y lógicas adaptadas a las necesidades de la empresa.
• Analice: IDbox dispone de una interfaz web que permite al usuario analizar la información mediante las herramientas de análisis de gráficos, informes, correlaciones, mapas y cuadros sinópticos, todas ellas ampliables por el usuario.

IDBOX RT

El objetivo es tener centralizada toda la información recogida de todas las unidades en una plataforma única disponible desde cualquier dispositivo. Cada usuario tendrá acceso a información específica y personalizada lo que le ayudará a tomar decisiones adecuadas y también aumentará la productividad del proyecto.

Optimización de los sistemas de abastecimiento de agua en pequeñas comunidades

La tecnología Libelium ha sido seleccionada debido a la modularidad y escalabilidad de sus líneas de productos, la facilidad y sencillez del proceso de despliegue y la tiempo de comercialización desde que se diseñó el proyecto hasta la instalación real. "Aprovechando la combinación del sector del agua, la energía, las TIC y los recursos del suelo, el proyecto allana el camino para resolver las necesidades de tratamiento de aguas residuales de las pequeñas comunidades de una manera manera rentable, eficiente desde el punto de vista energético y respetuosa con el medio ambiente", ha declarado Asier González, director de proyectos de Aqua-Consult Ingenieros.

Plataformas de sensores Waspmote Plug & Sense! y Meshlium IoT Gateway

Las tecnologías innovadoras aplicadas al tratamiento de aguas residuales han aportado un valor añadido al sector. iMETland ofrece un nueva herramienta para maximizar la reutilización del agua en comunidades pequeñas o aisladas y minimiza los costes de tratamiento de las aguas residuales. Además reduce 10 veces la extensión de terreno necesidad de tratamientos naturales de las aguas residuales e integra el sistema de tratamiento en el paisaje. El desarrollo de la plataforma iMETland aumenta la autonomía y satisfacción del usuario final, haciendo uso de tecnologías de fácil uso para la vigilancia. Una de las principales características de la iniciativa es que puede reproducirse en todo el mundo, ya que se ha probado en cuatro lugares diferentes. Ha demostrado y sensibilizado a los ciudadanos europeos sobre el enfoque iMETland como un forma sostenible de descentralizar el tratamiento de las aguas residuales.   El proyecto iMETland ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención nº 642190. Si desea descargar el artículo en español, por favor pulse aquí.

Más información:

• Para detalles técnicos sobre el hardware Waspmote, sensores y cómo programar una aplicación Smart Agriculture: Guía técnica de Smart Agriculture 3.0
• Para obtener detalles técnicos sobre el hardware Waspmote, los sensores y cómo programar una aplicación Smart Water: Guía técnica de Smart Water
• Aprende más sobre las líneas de producto de Libelium: Waspmote, ¡Waspmote Plug & Sense! Plataforma de sensores y Pasarela Meshlium .

Referencias:

• Aqua-Consult A-CING: a-cing.com
• IDBOX RT de CIC en Santander: idboxrt.com
• IMDEA Agua: agua.imdea.org
• iMETlandia: imetland.eu
• Informe de UNICEF y la Organización Mundial de la Salud: Avances en saneamiento y agua potable