Gestión eficiente del recurso hídrico

Matías Ragessi dirige en nuestra Facultad de Ingeniería un equipo que incorpora herramientas experimentales y simulación numérica para el monitoreo, control y optimización de los procesos de tratamiento de las plantas potabilizadoras y de líquidos residuales. Conocé todos los detalles en esta nota.

¿Cómo decidieron investigar sobre esta temática?

Hubo un desarrollo urbano importante no solo de la ciudad de Córdoba sino de toda el área metropolitana como son las sierras chicas. Eso provoca una gran exigencia sobre la infraestructura de la ciudad, tanto en lo que tiene que ver con plantas de potabilización de agua como de tratamiento de los líquidos cloacales. Cuando la infraestructura no acompaña el desarrollo, suele suceder que se deterioran los cursos de aguas naturales y esto es algo que se puede revertir o minimizar.

¿Cuál es la situación actual?

En el caso de Córdoba, están las plantas como Bajo Grande, en la que recientemente hubo una fuerte inversión de la Provincia y la Nación. Después, tanto en las plantas de La Calera y Carlos Paz se observan algunos problemas en el tratamiento de los líquidos cloacales y eso termina repercutiendo en problemas de calidad de agua en nuestros ríos, como por ejemplo el Suquía. En el caso de la ciudad de Carlos Paz, si bien hay una planta de tratamiento con un funcionamiento acorde a los requerimientos, falta extender la red de cloacas para que los líquidos vertidos no terminen contaminando el agua del Embalse San Roque, que es la fuente de agua potable de gran parte de la ciudad de Córdoba y parte del área metropolitana.

¿Cuál es la propuesta de mejora que ustedes pretenden aportar?

El objetivo es pensar cómo mejorar la eficacia del tratamiento de líquidos cloacales con la infraestructura que existe y también cómo hacer más eficientes las plantas de potabilización del agua. Trabajamos esta propuesta con colegas del Centro de la Región Semiárida del Instituto Nacional del Agua (CIRSA –INA), de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC (FCEFyN) e investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet).

En esta etapa del proyecto elegimos como caso de estudio la planta de potabilización de Carlos Paz que está en Cuesta Blanca. Contamos con técnicas experimentales que nos permiten estudiar, ver y comprender cómo es el funcionamiento del flujo del agua dentro del sistema de tratamiento (velocidad, direcciones, turbulencia) y verificar si esto se corresponde con el diseño original (es decir con lo requerimientos del proyecto). Otra herramienta que ha ganado terreno en las últimas décadas es el uso de la simulación numérica que permite representar con modelos matemáticos y herramientas numéricas el comportamiento del flujo en las unidades de tratamiento. Esto nos proporciona información para estudiar en detalle algunas propiedades del flujo (velocidad, turbulencia), en particular nos interesa usarlo en aquellos procesos en los cuales es difícil aplicar una técnica experimental. Para nosotros, las técnicas experimentales y los modelos numéricos son complementarios.

Además, los modelos numéricos nos permiten incorporar algunas modificaciones sencillas en la geometrías de la unidades de tratamiento y estudiar cómo pueden mejorar la eficiencia. En el caso de la planta potabilizadora, podría significar la mejora en la calidad del producto que se entrega a la red de agua y que la planta pueda trabajar por arriba de su capacidad de diseño. Por ejemplo, la planta de Cuesta Blanca está preparada para potabilizar 600 litros por segundo. Entonces, la cuestión es saber si se puede mantener la calidad trabajando con caudales mayores. Trabajamos en permanente comunicación con la gente de la planta.

La iniciativa que estamos desarrollando en Córdoba empalma con otra a nivel nacional que busca desarrollar un Plan de Investigación Interinstitucional de Argentina en Ingeniería Sanitaria. Involucra a colegas de las universidades Nacional de La Plata y de Buenos Aires, del CONICET y del Instituto Nacional del Agua.

¿Qué problemáticas encontraron en las plantas?

Cada planta funciona de manera distinta, pero en general hay algunos problemas comunes como la falta de inversión en el tema de instrumentación de las plantas para saber con certidumbre cuál es el volumen de agua tratado en tiempo real y, en base a ello, lograr una dosificación precisa de los aditivos que se utilizan: coagulantes, floculantes, desinfectante. Respecto al tratamiento de líquidos cloacales lo que falta es un control previo en relación a qué tipo de vertidos hay. Las plantas generalmente están preparadas para tratar los líquidos cloacales domiciliarios y muchas veces hay vertidos de otro tipo (industriales, pintura, desechos de frigoríficos). Todo eso dificulta la calibración del sistema de tratamientos y repercute en el efluente que sale de la planta.

¿Qué pasa particularmente con la planta potabilizadora de agua de Calos Paz?

Cuesta Blanca es una planta que toma el agua cruda del río Icho cruz y está pensada para mantener una población de 110 mil habitantes. El tema es que en la época de verano hay una demanda mucho mayor que puede llegar a récords de 400 mil personas y obviamente eso sobre-exige a la planta y repercute en la calidad del tratamiento. Sobre eso trabajamos, para aportar soluciones e intentar mejorar su eficiencia.

Uso combinado de técnicas experimentales y simulación numérica de detalle en el desarrollo de una metodología para la evaluación y optimización de obras sanitarias

Director: Ivan Matias Ragessi

Co-director: Hector Raúl Zanoni

Integrantes:

• Hernán Santa Cruz (FI-UCC)

• José León (Conicet)

• Carlos Catalini (FI-UCC)

• Carlos Marcelo García (Conicet y FCEFyN de la UNC)

• José Díaz Lozada (Conicet y FCEFyN UNC)

• Ana Heredia Ligorria (CIRSA y FCEFyN UNC)

• Elisa Gabriela Herrera (Conicet)