Capgemini ayuda a Scottish water a transformar el tratamiento de aguas residuales

Scottish Water suministra agua potable a 2,46 millones de hogares y 150.000 empresas. Cada día suministra 1.340 millones de litros de agua potable y retira 847 millones de litros de aguas residuales de las propiedades de los clientes para su tratamiento antes de devolverlas al medio ambiente. Esta parte final del proceso, la manipulación de las aguas residuales, es muy intensiva en energía, ya que consume el 53% de la energía total y es responsable del 71% de la huella de carbono de Scottish Water. También constituye una base de activos que representa aproximadamente el 60% del capital de pequeño valor de la organización.

El tratamiento de las aguas residuales es uno de los principales objetivos de Scottish Water para reducir costes y aumentar la eficiencia mediante un ambicioso programa de transformación, con el fin de alcanzar unas emisiones netas de carbono nulas en 2040. Su programa “Exemplar Wastewater Treatment Works” permite a la empresa dar un paso significativo en esa dirección al permitir el acceso a datos operativos nuevos y existentes de toda la infraestructura de Scottish Water, conectándolos mediante sensores del Internet de las Cosas (IoT) y otros dispositivos. Con ello se pretendía obtener datos casi en tiempo real y reducir la dependencia de las visitas in situ, lo que supondría un ahorro considerable, ya que cada día se recogen 600 muestras en las 1800 plantas de tratamiento de Scottish Water.

Impulsar un producto mínimo viable

En colaboración con los equipos operativos de Scottish Water, Capgemini trabajó inicialmente para ofrecer un Producto Mínimo Viable (PMV) a través de un despliegue a pequeña escala en el centro Laighpark Paisley de la empresa energética, que presta servicio a 111.000 personas y consume 4,2 Gwh de energía al año. Durante un periodo de diez semanas, los socios conectaron todas las señales telemétricas críticas del emplazamiento y aumentaron la frecuencia de muestreo para su visualización en aplicaciones móviles y de escritorio. La mejora del acceso a los datos telemétricos tuvo un efecto inmediato, ya que los posibles fallos críticos se detectaron hasta 3,75 horas antes.

Este éxito inicial generó un impulso significativo para una mayor ampliación de las capacidades del programa con el fin de incluir la supervisión del estado de las bombas de tornillo de entrada, la submedición de energía a nivel de activos, la integración de Hach Real-Time Control (RTC), la supervisión del efluente final y la integración meteorológica. La aplicación móvil y el portal de escritorio de Exemplar ya están operativos en 17 de las mayores plantas de tratamiento de aguas residuales de Scottish Water, proporcionando a los operadores acceso instantáneo a información crítica.

El mayor despliegue de la telemetría conectada en los emplazamientos de Exemplar ofrece a los operadores visibilidad de las métricas clave necesarias para comprender mejor el rendimiento y tomar decisiones para optimizar el emplazamiento de forma remota, reduciendo la necesidad de visitas al emplazamiento, inspecciones manuales y lecturas. La aplicación también permite identificar los activos críticos que deben volver a ponerse en marcha tras un corte de electricidad, lo que reduce las interrupciones del servicio y el riesgo de incumplimiento.

Los datos impulsan la calidad

La conexión de datos no sólo aportó las ventajas de un proceso menos laborioso. El aumento de la frecuencia del control fue significativo, ya que permitió tomar muestras durante un periodo de 24 horas, mientras que antes solían tomarse una vez al día a la misma hora. Así se han detectado momentos del día o incidentes relacionados con eventos, como el aumento de las precipitaciones, en los que la producción del emplazamiento ha estado fuera de los niveles permitidos. Así, los nuevos datos casi en tiempo real no sólo aumentaron la eficacia, sino que mejoraron el cumplimiento y la calidad. En las primeras semanas de implantación en Laighpark, la solución permitió a los operarios detectar e investigar los picos de turbidez del efluente final, algo que antes se habría pasado por alto o que habría llevado mucho más tiempo descubrir.

El objetivo del programa Exemplar era trabajar con Scottish Water para ofrecer tecnología adaptada a sus necesidades y retos operativos cotidianos. El planteamiento se basaba en empezar a pequeña escala y desarrollar las capacidades de forma iterativa, aprendiendo y ampliando la escala en Laighpark y otros emplazamientos a medida que cada innovación demostrara su valor.

En la actualidad se está trabajando para ampliar la información disponible en la aplicación mediante la integración de los datos capturados con los dispositivos de control de la condición y la energía, los monitores de efluentes finales y el RTC, ofreciendo a los operadores una única fuente de información para conocer en tiempo real cómo funcionan sus instalaciones y dónde se puede mejorar la eficiencia. El creciente volumen y variedad de datos también ha allanado el camino para el desarrollo continuo de análisis a medida que impulsarán las notificaciones inteligentes a través de la aplicación para alertar a sus usuarios cuando se cumplan determinadas condiciones, ya estén relacionadas con el cumplimiento, el uso anómalo de la energía o el deterioro del estado de los activos. La captura continua de datos permitirá a Exemplar aumentar la sofisticación de estos servicios analíticos, a medida que se aprende más y más de los patrones observados a partir de nuevos puntos de datos.

Más que beneficios económicos

• Reducción del riesgo de incumplimiento: la posibilidad de ver en tiempo real los parámetros de cumplimiento de los efluentes finales, junto con una mejor visibilidad y comprensión del proceso de “todo el sistema”, reducirá el riesgo de incumplimiento.
• Precisión de los modelos de negocio y de la planificación de escenarios: una información más detallada y accesible se incorporará a los modelos y conjuntos de datos del sistema, lo que aumentará la precisión y fiabilidad de los modelos del sistema y de la cartera de activos.
• Precisión de los modelos de inversión: la mejora de los datos sobre activos permitirá comprender mejor el verdadero ciclo de vida de los activos y aumentará la precisión de los modelos de planificación de inversiones.
• Compromiso de los trabajadores: los operadores tendrán un acceso mejor, más rápido y más fácil a la información clave, lo que les proporcionará las herramientas necesarias para desempeñar sus funciones con mayor eficacia.
• Transferencia de conocimientos operativos: dentro de la aplicación, una función de “comentarios” permite a los operarios transferir conocimientos relativos a tareas, activos o emplazamientos, lo que ayuda a crear una pista de auditoría digital de la información y evita que los conocimientos queden aislados en las cabezas de los operarios. Emisiones de óxido nitroso: una aireación mejor y más optimizada permitirá unos niveles de oxígeno disuelto más estables, lo que contribuirá a minimizar el impacto del N2O.

Una visión conectada del sector del agua

A medida que Scottish Water continúa desplegando su tecnología de activos conectados en otros emplazamientos, es evidente que la plataforma desarrollada con Capgemini puede ampliarse a toda la empresa para abarcar el tratamiento del agua, las estaciones de bombeo y la red en general. Sin embargo, el tamaño y el impacto de la industria del agua, tanto en el Reino Unido como en el resto del mundo, significa que este modelo ejemplar abre la posibilidad de que la industria lo adopte a nivel mundial para ofrecer beneficios mucho mayores en consonancia con una transformación más amplia del sector del agua.