Sistema de monitoreo para calcular el costo por consumo de agua de la red pública en una planta de tratamiento de aguas residuales de Piura

Abstract

En esta investigación se diseñó y simulació un sistema automatizado de monitoreo para calcular el costo por consumo de agua de la red pública en la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) de la empresa DSM Marine Lipids Perú SAC. Actualmente, la empresa no cuenta con un sistema que permita registrar de forma precisa el volumen de agua potable utilizada por la PTAR, lo que dificulta estimar correctamente los pagos correspondientes al consumo, establecidos por la Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento (SUNASS). El sistema propuesto se basa en sensores de flujo, un controlador lógico programable (PLC) y una interfaz HMI diseñada en el entorno TIA Portal V16. A través de esta arquitectura, se desarrolló una lógica para obtener el balance actual como el balance totalizado del flujo de agua, mostrando los resultados de forma clara en el panel HMI mediante indicadores en tiempo real. La validación del sistema se realizó mediante la simulación de cinco escenarios prácticos con distintos caudales, permitiendo calcular el consumo de agua proveniente de la red pública y su costo económico, en función de la tarifa vigente (S/ 5.834 por m3). Los resultados demostraron la precisión y utilidad del sistema diseñado, convirtiéndolo en una herramienta útil para la gestión hídrica de la planta. Se concluye que este sistema puede contribuir significativamente a monitorear el consumo de agua en procesos industriales, con posibilidad de ser implementado y escalado a otras instalaciones similares.

In this research, an automated monitoring system was designed and simulated to calculate the cost of public water consumption in the wastewater treatment plant (WWTP) of the company DSM Marine Lipids Peru SAC. Currently, the company does not have a system that accurately records the volume of potable water used by the WWTP, which makes it difficult to properly estimate the corresponding payments for consumption, as established by the National Superintendence of Sanitation Services (SUNASS). The proposed system is based on flow sensors, a programmable logic controller (PLC), and an HMI interface designed within the TIA Portal V16 environment. Through this architecture, logic was developed to obtain both the current and totalized water flow balances, with results clearly displayed on the HMI panel using real-time indicators. The system was validated through the simulation of five practical scenarios with different flow rates, allowing the calculation of water consumption from the public network and its economic cost, based on the current tariff (S/ 5.834 per m3). The results demonstrated the precision and usefulness of the designed system, making it a valuable tool for the plant’s water management. It is concluded that this system can significantly contribute to monitoring water consumption in industrial processes, with potential for implementation and scalability in similar facilities.