La desinfección del agua sigue siendo uno de los desafíos más complejos y costosos en los sistemas de distribución en ciudades con altos índices de población. A pesar de los avances tecnológicos, muchas empresas continúan utilizando métodos tradicionales donde generan ineficiencias significativas.
El cloro es el desinfectante por excelencia gracias a su bajo costo, facilidad de aplicación y efectividad frente a microorganismos patógenos. Pero la realidad es que clorar correctamente no consiste en agregar “un poco más para estar seguros”, sino en administrar la dosis exacta en el lugar adecuado y en el momento oportuno. Una sobredosificación incrementa los costos, disminuye la calidad sensorial del agua e incluso puede generar riesgos para la salud. Por el contrario, una dosificación insuficiente expone a los consumidores a enfermedades de origen hídrico, afectando la reputación y la responsabilidad legal de la empresa.
El caso presentado se centra precisamente en resolver esta problemática: cómo garantizar una concentración adecuada de cloro aplicando herramientas de simulación para diseñar una solución práctica, escalable y, sobre todo, eficiente.
Desarrollo de la Investigación
Los investigadores partieron de un objetivo fundamental (DOI:10.1007/s40808-019-00587-x): optimizar la cantidad y ubicación de la inyección de cloro en una red de distribución de agua potable.
Para lograrlo, seleccionaron como caso de estudio la red de distribución de la ciudad de Semirom, en Irán. Aplicaron el sistema de bombeo directo (se inyecta directamente a la red desde los pozos, incorporando diez puntos de inyección controlados por bombas dosificadoras) y se comparó con el existente: sistema por gravedad.
Para modelar estos escenarios, los autores emplearon un software especializado en simulación hidráulica (así como EQUIMAR cuenta para sus clientes) que permite representar el comportamiento del agua en las redes, considerando factores como presiones, caudales, consumo horario, edad del agua y concentración de cloro.
Este enfoque les permitió simular las variaciones en la concentración de cloro a lo largo del día y en diferentes puntos de la red, así como calcular el consumo total del desinfectante en cada sistema. Con estos datos, no solo evaluaron el desempeño actual de la red, sino que también exploraron estrategias de optimización basadas en la ubicación y número de puntos de inyección de cloro.
Resultados Alcanzados
Los hallazgos del estudio fueron bastante interesantes y ofrecen una perspectiva concreta de cómo la innovación tecnológica puede transformar la gestión de redes hídricas.
- Diferencias entre los dos sistemas: el sistema con bombeo directo redujo significativamente la edad del agua: en la mayoría de los puntos, el tiempo no superaba las 4.8 horas, lo que mejora la calidad y la seguridad sanitaria.
- Optimización de la inyección: se instalaron diez puntos estratégicos con inyección variable a lo largo del día, ajustada según la demanda real garantizando el 70% de los puntos de la red mantuvieran concentraciones dentro del rango estándar en el sistema con bombeo directo.
- Ahorro de cloro: uno de los resultados más importantes fue el ahorro del 7% en el consumo total de cloro al pasar del sistema por gravedad al sistema con bombeo directo. Aunque pueda parecer un porcentaje pequeño, representa una reducción considerable en costos y en el impacto ambiental asociado al uso de productos químicos.
- Mayor control operativo: el sistema optimizado no sólo mejora la calidad del agua, sino que también permite regular la presión y el caudal en diferentes momentos del día.
¿Por Qué Debería Interesarle a Todas las Empresas Generadoras de Aguas Residuales?
- Ahorro económico: reducir el consumo de cloro en un 7% o más representa miles de dólares al año, dependiendo del tamaño de la red.
- Cumplimiento normativo sin riesgos: garantizar niveles residuales en toda la red minimiza sanciones y fortalece la imagen de responsabilidad sanitaria.
- Optimización energética: los sistemas inteligentes no solo ajustan la dosificación, también ayudan a gestionar presiones, reduciendo fugas y pérdidas de energía.
- Adaptabilidad: la simulación permite proyectar escenarios futuros, algo clave para empresas en expansión o con planes de modernización.
Invertir económicamente en herramientas de simulación y optimización no es un gasto, es una estrategia que optimiza los procesos y aumenta la competitividad de la empresa que las aplica. Las empresas que integran estos modelos se posicionan como líderes en eficiencia operativa y sostenibilidad, adquiriendo más renombre, mejora los productos y servicios que ofrecen, disminuye el riesgo de incumplimientos a los organismos de regulación ambiental, entre otros beneficios.
