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El uso de microalgas es clave para avanzar hacia la sostenibilidad en el tratamiento de las aguas residuales


17/12/2019

I+D+i
El uso de microalgas es clave para avanzar hacia la sostenibilidad en el tratamiento de las aguas residuales

 

  • La tesis doctoral realizada por Josué González Camejo y dirigida por José Ferrer Polo y Ramón Barat Baviera, estudia cómo optimizar el proceso biológico de cultivo de microalgas
  • La investigación se ha desarrollado principalmente en una planta piloto de fotobioreactores de membrana (MPBR)
 
“El uso de la tecnología de cultivo de microalgas resulta clave para avanzar hacia la sostenibilidad en el tratamiento de las aguas residuales, más aún si cabe en el proceso de transformación de la EDAR clásica hacia los principios de la Economía Circular”.
 
Esta es la principal conclusión de la tesis doctoral “Assessment of the flat-panel membranephotobioreactor technology for wastewater treatment: outdoor application to treat the effluent of ananaerobic membrane bioreactor” realizada por el investigador del grupo CALAGUA -formado por personal IIAMA-UPV y del Departamento de Ingeniería Química de la Universitat de València (IQ-UV)-, Josué González Camejo y que ha sido dirigida por el catedrático de la UPV y miembro del IIAMA, José Ferrer Polo y el subdirector del IIAMA, Ramón Barat Baviera.
 
“La investigación busca desarrollar tecnologías más eficientes y sostenibles para obtener un aprovechamiento de los recursos del agua residual”
 
La investigación busca desarrollar tecnologías más eficientes y sostenibles en el ámbito del tratamiento de aguas residuales, para obtener “no sólo una alta calidad del agua residual efluente”, sino también “un aprovechamiento de sus recursos como materia orgánica o nutrientes”.
 
Por este motivo, la tesis doctoral focaliza su desarrollo en optimizar el proceso biológico del cultivo de microalgas, ya que recientes investigaciones demuestran las múltiples ventajas que aportan estos microorganismos sobre el tratamiento del agua residual.
 
“Las microalgas reducen la cantidad de nutrientes presentes en las aguas residuales, al asimilar simultáneamente nitrógeno y fósforo”
 
“Las microalgas reducen la cantidad de nutrientes presentes en las aguas residuales, al asimilar simultáneamente nitrógeno y fósforo que puede recuperarse en etapas posteriores del proceso. Además al ser organismos autótrofos, también pueden absorber dióxido de carbono con la siguiente reducción de gases de efecto invernadero, empleando para crecer una fuente de luz renovable como por ejemplo la solar”, explica el autor principal del estudio, Josué González.
 
De hecho, la biomasa de microalgas generada durante el proceso puede tener diversas aplicaciones, siendo utilizada en la actualidad “para producir combustibles, así como en sectores como la industria alimentaria o farmacéutica”, afirma Josué.
 

Campo de estudio

 
Para su desarrollo, la investigación doctoral ha evaluado el proceso de cultivo de microalgas en una planta piloto de fotobioreactores de membrana (MPBR) -compuesta por 4 fotobioreactoresy un tanque de membranas- y que es alimentada con el efluente de un sistema de bioreactoresde membrana anaerobio (AnMBR).
 
“La tesis doctoral ha analizado las condiciones óptimas de operación, teniendo en cuenta tanto el proceso biológico de microalgas como la velocidad de ensuciamiento de las membranas”
 
“Se han analizado las condiciones óptimas de operación de la planta, teniendo en cuenta tanto el proceso biológico de microalgas como la velocidad de ensuciamiento de las membranas. También se ha estudiado el efecto de otros parámetros como la intensidad de luz aplicada a los fotobiorreactores (PBRs), la temperatura, la concentración de materia orgánica en el cultivo, etc; así como la incidencia relativa de cada uno de ellos. Además, hemos indagado sobre la adopción de nuevos parámetros de control que faciliten la operación en continuo del sistema”, indica el investigador de CALAGUA.
 
Paralelamente a escala laboratorio se han llevado a cabo ensayos para conocer el efecto específico de algunos parámetros, como por ejemplo la concentración de nitrito y ácido sulfhídrico en el sistema, evitando así la variabilidad de las condiciones ambientales que ocurren a la escala piloto.
 
“La mayoría de estudios solamente estudian el efecto de una o dos variables que inciden en el proceso de cultivo de microalgas, sin embargo nosotros tras conocer el efecto de cada variable por separado, hemos realizado un análisis de los datos recopilados para conocer el efecto global de todas las variables conjuntamente”, señala el autor principal de la investigación, Josué González.  
 
“El sistema MPBR desarrollado en este estudio, es capaz de tratar un efluente de AnMBR siempre que opere bajo una serie de condiciones”
 
Como resultado, el sistema MPBR desarrollado en este estudio se ha mostrado capaz de tratar un efluente de AnMBR -cumpliendo con los límites legales de vertido-, siempre queoperara bajo una serie de condiciones como “que la temperatura se mantuviera en valores moderados (habitualmente debajo de 30 ºC), no existiera acumulación de nitrito o que la fuente principal de nitrógeno fuera amonio, entre otros factores”, incide.
 
Por todo ello, el investigador de CALAGUA espera que su tesis doctoral aporte información relevante respecto a la aplicación a escala industrial de dicha tecnología, ya que considera necesario “avanzar hacia la sostenibilidad del sector de las aguas residuales”.
 
“El impacto positivo de la investigación se refleja en la publicación de 6 artículos científicos en diferentes revistas internacionales”
 
Por último, resalta el impacto positivo que han tenido los resultados de su investigación y que han derivado, en la publicación de 6 artículos científicos en diferentes revistas internacionales, más otros 4 que se encuentran actualmente en revisión.
 

Fuente www.iiama.upv.es


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