El professor Dr. Ignasi Santín acaba de publicar un article a la revista indexada Journal of Water Process Engineering, titulat “Nitrous oxide reduction in wastewater treatment plants by the regulation of the internal recirculation flow rate with a fuzzy controller”. Aquest treball ha estat realitzat en col·laboració amb investigadors del Departament de Telecomunicacions i d’Enginyeria de Sistemes, de la Universitat Autònoma de Barcelona, i el Departament de Control Automàtic i Enginyeria Electrònica de la Universitat de Galati (Romania).

La reducció de les emissions de gasos d’efecte hivernacle per causes antropogèniques és un dels principals reptes del món per fer front al canvi climàtic. Les plantes de tractament d’aigües residuals són necessàries per millorar la qualitat d’aquestes abans que siguin abocades al medi receptor, però tenen el inconvenient de generar emissions d’òxid nitrós durant el tractament biològic, que és un potent gas d’efecte hivernacle. Evitar la nitrificació parcial mitjançant l’augment d’oxigen dissolt és una de les maneres de reduir aquestes emissions.

En aquest treball es proposa fer front a la reducció de les emissions d’òxid nitrós mitjançant la reducció d’oxigen als nivells mínims, causant que els microorganismes heteròtrofs redueixin l’òxid nitrós a dinitrogen. Per aconseguir aquest objectiu, el present treball proposa regular la taxa de flux de recirculació interna del tractament biològic mitjançant un controlador difús. Aquesta regulació s’afegeix a una estratègia de control habitual en les plantes de tractament d’aigües residuals, que aconsegueix resultats satisfactoris pel que fa a la qualitat de l’aigua i els costos operatius, però que genera altes emissions d’òxid nitrós. S’utilitza el Benchmark Simulation Model no.2 com a escenari de treball, que inclou les dues principals vies d’emissió d’òxid nitrós: la desnitrificació heteròtrofa i la desnitrificació dels bacteris oxidants d’amoni. Es demostra que la manipulació de la recirculació interna proposada aconsegueix reduccions d’òxid nitrós del 26,70% i el 30,83% en diferents períodes de temps, amb una lleugera millora en la qualitat de l’aigua de l’efluent i una reducció dels costos d’operació.

“Nitrous oxide reduction in wastewater treatment plants by the regulation of the internal recirculation flow rate with a fuzzy controller”, I. Santín, M. Meneses, C. Pedret, M. Barbu, R. Vilanova, Journal of Water Process Engineering Volume 53, July 2023, 103802