Control y supervisión de sistema de aireación en planta de tratamiento de agua para optimización de consumo energético

Flores Maldonado, Andres Felipe; Tiempos Mendoza, Jonathan Sneider

Control y supervisión de sistema de aireación en planta de tratamiento de agua para optimización de consumo energético

dc.contributor.advisor	Rozo García, Pablo Emilio
dc.contributor.author	Flores Maldonado, Andres Felipe
dc.contributor.author	Tiempos Mendoza, Jonathan Sneider
dc.contributor.orcid	Rozo García, Pablo Emilio [0000-0002-2587-8130]
dc.date.accessioned	2026-02-17T20:19:24Z
dc.date.available	2026-02-17T20:19:24Z
dc.date.created	2025-12-04
dc.description	En este proyecto se realizó la automatización de una planta de tratamiento de agua residual de forma teórica (programación y simulación de PLC) para mejorar la calidad del proceso, entre eso destaca el consumo energético, adicional se diseñó un sistema de seguridad para garantizar el control y protección de la planta y de los operadores. El diseño estuvo basado en una planta existente que procesa aguas residuales generadas en una granja porcina con aproximadamente 10000 cabezas de ganado. Se logro desarrollar y cumplir los objetivos planteados en el inicio del proyecto, por lo que se pudo obtener un sistema de control eficiente y un SCADA optimo que permite la supervisión de toda la planta de tratamiento garantizando la lectura y recopilación de datos y eventos que se puedan presentar en la planta, permitiendo además trabajar en temas de mantenimiento predictivo.
dc.description.abstract	This project involved the theoretical automation (PLC programming and simulation) of a wastewater treatment plant to improve process quality, particularly energy consumption. Additionally, a safety system was designed to ensure the control and protection of the plant and its operators. The design was based on an existing plant that processes wastewater generated by a pig farm with approximately 10,000 head of cattle. The project successfully developed and met its initial objectives, resulting in an efficient control system and an optimal SCADA system that allows for the monitoring of the entire treatment plant. This ensures the accurate reading and collection of data and events occurring within the plant, and also enables predictive maintenance.
dc.format.mimetype	pdf
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11349/100415
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas
dc.relation.references	D. Sebastián, V. Díaz, J. Sebastián, y B. Jiménez, Evaluación de la planta de tratamiento de aguas residuales por lodos activados (ptar rozo) de Cota, Cundinamarca facultad del medio ambiente y recursos naturales proyecto curricular de ingeniería sanitaria Bogotá 2020 contenido, 2021. Consultado: el 8 de abril de 2025. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/11349/26143
dc.relation.references	Pacheco Wilson y Santos Klever, Análisis tecnológico de motor de inducción trifásico tipo jaula de ardilla, pp. 11–13, dic. 2020, Consultado: el 20 de abril de 2025. [En línea]. Disponible en: https://research-ebsco-com.bdigital.udistrital.edu.co/linkprocessor/v2-external?opid=2gsfcu&recordId=2flpta4mhj&url=https%3A%2F%2Fdialnet.unirioja.es%2Fservlet%2Foaiart%3Fcodigo%3D8385965
dc.relation.references	O. A. Tobar Rosero, S. Giraldo Ríos, P. Arregocés Guerra, J. C. Rodríguez Suárez, L. Vásquez Ruiz, y G. D. Zapata Madrigal, “Sistema en línea para gestión y análisis automático de fallas mediante la integración del software SAGES-DAE”, Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 34, núm. 2, pp. 23–41, oct. 2024, doi: 10.18359/rcin.7267.
dc.relation.references	C.C. Buitrago Parada, Comparación de los diferentes procesos y modificaciones de tratamientos de aguas residuales por lodos activados relacionando costos de operación y eficiencia de remoción de sustrato, Bogotá, 2022. Consultado: el 18 de abril de 2025. [En línea]. Disponible en: https://research.ebsco.com/linkprocessor/v2-external?opid=2gsfcu&recordId=xbwo7tijqj&url=https%3A%2F%2Fhdl.handle.net%2F10983%2F30511
dc.relation.references	E. L. Carrillo y M. A. Kroeger, automatización, sistema SCADA y control de seguridad de una planta de tratamientos de agua residuales, Cartagena, ene. 2024. Consultado: el 9 de abril de 2025. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/10317/13786
dc.relation.references	S. A. Velandia Arenas y A. M. Buitrago Anzola, “Diseño e implementación de un enlace punto-multipunto de comunicación inalámbrica”, pp. 1–153, oct. 2023, Consultado: el 6 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://research.ebsco.com/linkprocessor/v2-external?opid=2gsfcu&recordId=ow7jdmtbub&url=http%3A%2F%2Fhdl.handle.net%2F11349%2F40072
dc.relation.references	GC tratamiento importancia de la aireación del agua, Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://gctratamiento.mx/aireacion-del-agua/
dc.relation.references	Robayo Pérez Emily Andrea y Sierra Calderón Ronny, Plan de negocios para la creación de Hydroleben S.A.S., empresa dedicada al diseño, construcción y operación de plantas de tratamiento compactas de agua potable y agua residual. Emily Andrea Robayo Pérez, Ronny Sierra Calderón Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales proyecto curricular: Ingeniería Sanitaria, Bogotá, 2023. Consultado: el 8 de abril de 2025. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/11349/36352
dc.relation.references	Alberto Valdivielso, ¿Qué es un sistema de lodos activados? Consultado: el 6 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.iagua.es/respuestas/que-es-sistema-lodos-activados
dc.relation.references	Waterxpert, MBBR híbrido para eliminación de microcontaminantes. Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: http://waterxpert.com/articulos/mbbr-hibrido-micro/
dc.relation.references	Hoffman Lamson, Aireación en plantas de tratamiento de aguas residuales. Consultado: el 6 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.hoffmanandlamson.com/es-mx/industries/water-and-wastewater-treatment/aeration-in-wastewater-treatment
dc.relation.references	Instituto del agua, Aireación de Aguas Residuales. Consultado: el 6 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://institutodelagua.es/aguas-residuales/aireacion-de-aguas-residuales-pdfaguas-residuales/
dc.relation.references	Guven Saneamento, Difusores de ar para tratamento de efluentes. Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.guvensaneamento.com.br/difusores-ar-tratamento-efluentes
dc.relation.references	Sumio water systems, Principales característiscas del Soplador Regenerativo. Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://sumiowater.com/soplador-regenerativo/
dc.relation.references	SIEMENS, Convertidores estándar SINAMICS G120 Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://mall.industry.siemens.com/mall/es/WW/Catalog/Products/10215579
dc.relation.references	Distron, Sensor de oxígeno disuelto: qué es, características y funcionamiento. Consultado: el 14 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://distron.es/sensor-oxigeno-caracteristicas/
dc.relation.references	Endress+Hauser, Medidores y Transmisores de oxigeno disuelto. Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.es.endress.com/es/instrumentacion-campo/analisis-agua-liquidos-industria/oxigeno-disuelto-agua-medidor-saturacion
dc.relation.references	Master PLC, ¿Qué es un PLC y cómo funciona? Consultado: el 18 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://masterplc.com/automatizacion/controlador-logico-programable/
dc.relation.references	SIEMENS, Controladores Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://mall.industry.siemens.com/mall/es/es/Catalog/Products/5000005?tree=CatalogTree
dc.relation.references	Sicma21, Qué es un HMI y cómo funciona Consultado: el 18 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.sicma21.com/que-es-un-hmi-y-como-funciona/
dc.relation.references	Logicbus, Comunicacion. Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.logicbus.com.mx/blog/wp-content/uploads/2021/10/3.png
dc.relation.references	Wikipedia, Controlador PID Consultado: el 14 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_PID
dc.relation.references	Wikipedia, Controlador PID Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_PID
dc.relation.references	Sicma21, SCADA: qué es y cómo funciona Consultado: el 18 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.sicma21.com/scada-que-es-y-como-funciona/
dc.relation.references	SICMA21, SCADA: qué es y cómo funciona 2021. Consultado: el 26 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://www.sicma21.com/scada-que-es-y-como-funciona/
dc.relation.references	IDNetworks, ¿Qué es la Adquisición de Datos y por qué es clave para la Automatización Industrial? Consultado: el 16 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://idnetworks.com.mx/2024/11/27/que-es-la-adquisicion-de-datos-y-por-que-es-clave-para-la-automatizacion-industrial/
dc.relation.references	CarlosAbnerYT, ¿Qué protocolos de comunicación se usan en los PLC? Consultado: el 18 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: https://carlosabneryt.com/que-protocolos-de-comunicacion-se-usan-en-los-plc/
dc.relation.references	M. González, Control por plc y scada para un motor de corriente continua mediante regulador pid, Cantabria, jul. 2022. Consultado: el 10 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/10902/25347
dc.relation.references	A. Pachacama, Diseño, construcción, montaje, puesta en funcionamiento y puesta a punto de dos (2) sopladores centrífugos con motores de 10 HP, Guayaquil, 2020. Consultado: el 7 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/57264
dc.relation.references	A. Juan et al., istema de monitoreo y control a distancia por medio de una red lorawan en el marco de internet de las cosas para aplicaciones académicas, Bogotá, oct. 2024. Consultado: el 14 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/11349/93499
dc.relation.references	N. E. Polania Vargas, Propuesta de automatización para proceso piscícola, Bogotá. Consultado: el 15 de mayo de 2025. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/11349/6435
dc.relation.references	Flowen, Criterios para el diseño de sistemas de aireación para PTAR Consultado: el 17 de octubre de 2025. [En línea]. Disponible en: https://flowen.com.pe/blog/criterios-de-diseno-sistemas-aireacion-ptar/
dc.relation.references	M. Paez y C. Cruz, Análisis de la protección de sobre corriente, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, pp. 1–119, 2020, Consultado: el 28 de octubre de 2025. [En línea]. Disponible en: https://research.ebsco.com/linkprocessor/v2-external?opid=2gsfcu&recordId=4d3zsxy3hv&url=http%3A%2F%2Fhdl.handle.net%2F11349%2F39185
dc.relation.references	Katsuhiko Ogata, Ingeniería de control moderna Madrid: PEARSON EDUCACIÓN, S.A., 2010. Consultado: el 12 de noviembre de 2025. [En línea]. Disponible en: www.pearsoneducacion.com
dc.relation.references	Sergio A. Castaño Giraldo, Índices de desempeño Consultado: el 14 de noviembre de 2025. [En línea]. Disponible en: https://controlautomaticoeducacion.com/control-realimentado/indices-de-desempeno/
dc.relation.references	Charles Tahara, VFD Energy Algorithms Optimize PID-Controlled Applications Consultado: el 3 de noviembre de 2025 [En línea] Disponible en: https://www.pumpsandsystems.com/vfd-energy-algorithms-optimize-pid-controlled-applications
dc.relation.references	Canroon, Understanding PID Control Methods for VFD Applications. Consultado: el 3 de noviembre de 2025 [En línea] Disponible en: https://www.canroon.com/Industry-Insights/Understanding-PID-Control-Methods-for-VFD-Applications
dc.rights.acceso	Abierto (Texto Completo)
dc.rights.accessrights	OpenAccess
dc.subject	Sistema de aireación
dc.subject	Optimización energética
dc.subject	Control y supervisión
dc.subject	Tratamiento de agua
dc.subject.keyword	Aeration system
dc.subject.keyword	Energy optimization
dc.subject.keyword	Process control and monitoring
dc.subject.keyword	Wastewater treatment plant
dc.subject.lemb	Especialización en Informática y Automática Industrial -- tesis y disertaciones académicas
dc.subject.lemb	Plantas de tratamiento de aguas residuales
dc.subject.lemb	Aireación
dc.subject.lemb	Eficiencia energética
dc.subject.lemb	Sistemas de supervisión y adquisición de datos
dc.title	Control y supervisión de sistema de aireación en planta de tratamiento de agua para optimización de consumo energético
dc.title.titleenglish	Control and supervision of aeration system in water treatment plant for energy consumption optimization
dc.type	bachelorThesis
dc.type.degree	Monografía
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis