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Economía circular sin salir de la EDAR: un nuevo recurso energético


26/05/2022

I+D+i
Economía circular sin salir de la EDAR: un nuevo recurso energético

 

  • Artículo de Enrique Escrig Torres, estudiante becado por la Cátedra Aguas de Valencia
 
Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) han sido tradicionalmente percibidas como puntos de generación de residuos y de consumo de recursos.
 
En los últimos años, esta percepción está cambiando como consecuencia de las políticas a nivel europeo en temas de medioambiente y sostenibilidad, como es el Pacto Verde Europeo que pretende integrar una nueva estrategia de crecimiento económico más sostenible, limpia, segura y circular. Conseguir una depuración más sostenible pasa necesariamente por un cambio en el paradigma en las EDAR, convirtiéndolas en generadoras de materias primas y de energía.
 
Ante esta nueva realidad, desde la Cátedra Aguas de Valencia se articula un estudio sobre la “Valorización energética de grasas” con el objetivo de investigar, a escala laboratorio, una solución a la gestión de grasas de EDAR buscando una valorización energética sin que el residuo salga de la estación depuradora.
 
“Tradicionalmente las grasas son separadas de la línea de aguas a la entrada de la EDAR mediante el desengrasado, catalogándose como residuos peligrosos”
 
Para contextualizar al lector, es necesario explicar que tradicionalmente las grasas son separadas de la línea de aguas a la entrada de la EDAR mediante el desengrasado, catalogándose como residuos peligrosos según la lista LER debido a su elevado contenido de Demanda química de oxígeno (DQO). Esta catalogación provoca un impacto económico en la explotación debido a su gestión, así como ambiental al ser un residuo que se deposita en un vertedero.
 
De hecho, su elevada capacidad oxidativa imposibilita la degradación en reactores aerobios, mientras que por el contrario, la degradación anaerobia (en ausencia de O2) abre una posibilidad a estos residuos obteniendo dos ventajas: la degradación del residuo y la generación de biogás.
 
En concreto, emerge como alternativa la cogeneración, que es una técnica ampliamente desarrollada en EDAR de mediano y gran tamaño, donde se utiliza una digestión anaerobia para la estabilización de fangos, generando a su vez, biogás, cuyo contenido de metano permite generar electricidad para autoabastecer la EDAR.
 
“La viabilidad técnica y económica de introducir las grasas en estos digestores anaerobios depende principalmente de dos factores: el biopotencial metanogénico (BMP) y la velocidad de degradación”
 
Enrique, ¿Se pueden introducir las grasas en los digestores anaerobios y producir biogás?
 
La viabilidad técnica y económica de introducir las grasas en estos digestores anaerobios depende principalmente de dos factores: el biopotencial metanogénico (BMP) y la velocidad de degradación.
 
Un elevado BMP indica una elevada producción de metano por unidad de masa, por lo que se busca que este parámetro sea lo más alto posible, mientras que la velocidad de degradación es la rapidez con la que se produce la transformación de las grasas a biogás, siendo un parámetro crítico.
 
En este sentido, una baja velocidad de degradación implica mayores tiempos de residencia hídrica (TRH) del residuo en el digestor, ya que se necesita mayor tiempo para ser degradado, provocando la necesidad de digestores anaerobios de mayor tamaño y llegando a ser un proceso prohibitivo si se requieren TRH muy elevados.
 
“En el caso de las grasas se han observado velocidades de degradación bajas debido a una etapa de la digestión anaerobia llamada hidrólisis”
 
Concretamente, en el caso de las grasas se han observado velocidades de degradación bajas debido a una etapa de la digestión anaerobia llamada hidrólisis. Esta supone la degradación del residuo graso en compuestos más sencillos y asimilables por los microorganismos, dado que las características polares de la grasa limitan al resto de las fases que ocurren hasta llegar a producir biogás.
 
En este contexto, el estudio busca analizar la producción de biogás de las grasas de forma directa y compararla con la aplicación de pretratamientos enzimáticos térmicos, combinados con pretratamientos de presión y ultrasonidos que buscan acelerar la hidrólisis. Sin embargo, hay que tener en cuenta el coste económico y energético asociado a estos pretratamientos, razón por la cual se desarrolla un estudio coste-beneficio que pueda determinar la viabilidad de implantación al descatalogar el residuo.
 
 “La valorización energética de las grasas de EDAR puede suponer impactos económicos y ambientales positivos, evitando el elevado coste que supone la gestión como residuo peligroso en vertederos”
 
¿Es la valorización energética de las grasas una solución?
 
Esta valorización energética de las grasas de EDAR puede suponer impactos económicos y ambientales positivos, al evitar el elevado coste que supone la gestión como residuo peligroso en vertederos. Sustituir este dispendio económico por la generación de biogás para el autoabastecimiento energético es altamente beneficioso para la explotación, reduciendo costes y mejorando la eficiencia de depuración de aguas residuales.
 
En resumen, el proyecto busca implementar el principio de economía circular en la EDAR usando un residuo, como son las grasas, para generar energía mediante el biogás producido en la digestión anaerobia y que se encuentra implantada en EDAR de mediano/gran tamaño.
 
Por este motivo, mediante los ensayos realizados a las grasas durante el proyecto se valorará la producción de metano con la degradación directa y con pretratamientos, que nos ayudará a determinar si esta valorización energética es económica y técnicamente viable. En caso afirmativo, este estudio servirá de base para futuras investigaciones a mayor escala.
 
En definitiva, implantar los principios de economía circular en nuestras EDAR ayudará a mejorar su viabilidad ambiental y económica:  investiguemos para asegurar el futuro.
 

Fuente www.upv.es/contenidos/CATAGUAS


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