ESTRATEGIA DE OPTIMIZACIÓN PARA LA TOMA DE DECISIONES EN EL DISEÑO DE PLANTAS DE DEPURACIÓN DE EFLUENTES URBANOS

C.I. STOKLAS; V.H. CORTINEZ

Córdoba

Congreso; IV Congreso Internacional sobre Gestión y Tratamiento Integral del Agua; 2012

Centro de Investigación Aplicada y Desarrollo en Ciencias del Ambiente (CIADE) CDA de la Universidad Blas Pascal, Córdoba - Argentina

Se presenta el desarrollo de una herramienta computacional que permite determinar en forma óptima la localización de las salidas de las tuberías de descarga de efluentes urbanos provenientes de plantas de tratamiento, así como la capacidad de depuración de las mismas, para garantizar niveles tolerables de concentración de indicadores ambientales en zonas de resguardo ambiental, procurando al mismo tiempo minimizar los costos de construcción y operación de dichas plantas. A los efectos de poder establecer el mejor diseño, se calcula una expresión matemática que determine el costo de tratamiento y de construcción en función de las variables de diseño seleccionadas y luego se plantea un método adecuado para la estimación de los niveles de concentración de los indicadores ambientales en las zonas protegidas. Tal estimación se logra mediante la solución obtenida con el método de elementos finitos (MEF) de las ecuaciones bidimensionales hidrodinámicas para aguas poco profundas y de transporte de sustancias disueltas. Considerando la cantidad de alternativas posibles que pueden realizarse en el proceso de diseño, se emplean coeficientes de influencia obtenidos a partir del problema adjunto del modelo de transporte a partir de unas pocas simulaciones mediante el MEF. Con tales coeficientes el proceso de diseño óptimo es resuelto convenientemente a través del método conocido como "Recocido Simulado" reduciendo notablemente los tiempos de cálculo. El modelo computacional planteado es implementado en el programa de elementos finitos FlexPDE. La estrategia propuesta contempla en forma simultánea aspectos ambientales y económicos, lo que la convierte en una herramienta de diseño y de gestión para la toma de decisiones. Es un ejemplo de cómo pueden ayudar las herramientas matemáticas para la toma de decisiones en problemas de ingeniería ambiental. En tal sentido, se ilustran diferentes problemas de diseño óptimo donde se los compara con otros enfoques de diseño a los efectos de mostrar distintas aplicaciones del modelo computacional propuesto.