Modelado y control de una planta piloto de nanofiltración aplicada a la reutilización de aguas residuales en agricultura

Abstract

Actualmente es necesario el uso de instalaciones de tratamiento de aguas residuales debido a la escasez de recursos hídricos de calidad. Las plantas de nanofiltración presentan cada vez más interés, ya que requieren menos energía que otros sistemas. En la Plataforma Solar de Almería se utiliza una planta de nanofiltración gestionada de forma manual basándose en la experiencia de los operarios. En este trabajo se muestra el proceso de análisis, modelado y control de esta planta, que ha ayudado a mejorar el conocimiento de la misma, a determinar su punto de operación e identificar las variables que más influyen en el comportamiento del sistema. Además, con la arquitectura de control propuesta, basada en un controlador multivariable con desacoplo, se puede llegar a alcanzar unas condiciones idóneas de funcionamiento en cuanto a producción, seguridad y mantenimiento de las membranas, como se puede observar en los resultados que se presentan.

Nowadays, the use of wastewater treatment facilities is necessary due to the scarcity of quality water resources. Nanofiltration plants are becoming more and more interesting, since they require less energy than other systems. A manually operated nanofiltration plant is used at Plataforma Solar de Almería, based on the operators’ experience. This work is devoted to the analysis, modeling and control of this kind of plant, which has helped to both improve knowledge and to determine the optimal operating point and identify the variables that most influence the behavior of the system. Furthermore, an automatic control architecture is proposed, based on a multivariable controller with decoupling. It is possible to achieve ideal operating conditions in terms of production, safety and membranes maintenance, as can be seen in the results presented.