Simulación de plantas de tratamiento de aguas residuales previo a la construcción
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14/06/2021Asumiendo una tasa de crecimiento constante del 5% cada 10 años, el Ecuador podría ver una cobertura de alcantarillado del 100% en el año 2100.
En los próximos 50 años, cerca del 50% de la población del Ecuador tendrá acceso al saneamiento básico. El resto de la población, es decir, alrededor de 8 millones de personas tenemos la responsabilidad ambiental de construir plantas de tratamiento de aguas residuales, mientras el resto de la población aspira a tener sistemas de alcantarillado.
Los costos de inversión de las plantas de tratamiento de aguas residuales son altos, comparados con el desarrollo relativo de la sociedad ecuatoriana. Esto significa que es necesario realizar costosas inversiones para dicha infraestructura. ¿Pero, cuáles son las cifras de inversión? Lamentablemente, no existen. Sin embargo, esto no nos limita a realizar un pequeño ejercicio.
La nueva planta de tratamiento de aguas residuales de Quito tiene un costo aproximado de 1.000 millones de dólares y se espera cubrir la emisión de efluentes líquidos de 3 millones de habitantes. Si el 50% de la población ecuatoriana tiene alcantarillado, entonces aquella población tendría la posibilidad de construir sus plantas de tratamiento de aguas residuales. Significa entonces, una inversión aproximada de 3.000 millones de dólares, es decir, cerca del 3% del Producto Interno Bruto (PIB). Indudablemente una cifra divorciada con los tiempos pospandemia.
Esto significa que los escasos recursos destinados para el saneamiento ambiental deben ser cuidadosamente administrados. Pero ¿qué significa administrar cuidadosamente los recursos para las inversiones en saneamiento ambiental? La respuesta es una óptima consultoría.
Dentro de la consultoría existe varios rubros como: la factibilidad, análisis de precios unitarios, diseño estructural, diseños hidráulicos, estudios de suelos, etc. Sin embargo, hasta el momento no se ha considerado necesario la simulación como parte del diseño de una planta de tratamiento.
Las simulaciones de plantas de tratamiento están enfocadas en dos sistemas. El primero es la simulación de los procesos de biocinética y el segundo es la simulación de la distribución del flujo dentro de una estructura, como se observa en la figura 1, mediante la simulación computacional de dinámica de fluidos CFD.
Una simulación se considera un diseño de nivel 4. Esto es que se verifica el funcionamiento esperado de un tanque. El funcionamiento deseado está en función de algunas variables como: tiempo de residencia hidráulico, corto circuitos hidráulicos, velocidades máximas y mínimas, etc.
Lamentablemente, todavía no se realizan simulaciones de las diferentes unidades de tratamiento de una planta. El resultado es la poca eficiencia de las plantas que se han construido en el Ecuador y, muy seguramente, que se siguen construyendo.
