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La Universidad de Santiago de Compostela, a través del Grupo de Biotecnología Ambiental del Departamento de Ingeniería Química-Instituto Cretus, ha analizado diferentes tecnologías para reducir la demanda energética, los costes operativos y la presencia de microcontaminantes orgánicos en los efluentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) urbanas.
Las plantas depuradoras, en general, satisfacen la eliminación de contaminantes presentes en las aguas residuales como materia orgánica, sólidos en suspensión y nutrientes, evitando que estos contaminantes lleguen a las aguas superficiales. Sin embargo, estas EDAR se basan en procesos que implican una alta demanda energética en forma de aireación y pérdidas de la materia orgánica en forma de dióxido de carbono. Es por ello que "en los últimos años se están desarrollando tecnologías que reducen significativamente la demanda energética de las instalaciones en las que la materia orgánica no se pierde como dióxido de carbono, sino que se valora como biogás", explica elinvestigador Antón Taboada. El resultado es que la energía obtenida de la combustión de este biogás puede ser suficiente para cubrir las necesidades de la EDAR, consiguiendo la autosuficiencia energética.
De forma paralela, el consumo de compuestos orgánicos como productos de cuidado personal, medicamentos, hormonas o compuestos químicos industriales, entre otros, se ha incrementado en las últimas décadas. En consecuencia, estos compuestos están presentes tanto en aguas residuales como en suelos agrícolas, dado el uso de lodos de EDAR como fertilizante en la agricultura. Por ello, esta investigación también ha desarrollado y comparado, desde la perspectiva del consumo energético y los costes operativos, diferentes tecnologías de depuración de agua basadas en principios físicos, químicos y biológicos que aseguren un efluente de EDAR de suficiente calidad, así como estudiar el comportamiento de los lodos generados y la aplicación de un pretratamiento como la hidrólisis térmica para maximizar la autoproducción de energía eléctrica en la instalación y obtener lodos libres de patógenos de alta calidad que puedan ser valorizados para fines agrícolas. También se han estudiado diferentes esquemas de plantas para identificar aquella que permite una mayor eliminación de microcontaminantes orgánicos.
La investigación concluyó que todas las alternativas de tratamiento de aguas residuales estudiadas permiten un ahorro energético considerable respecto a las EDAR actuales por dos motivos:
Sin embargo, la tecnología química requiere altas dosis de coagulantes que implican costos operativos muy superiores a otras alternativas e incluso a las EDAR convencionales, además de que pueden acidificar el agua. En esta evaluación económica se encontró que la hidrólisis térmica juega un papel muy importante en la reducción de los costos operativos ya que se obtiene un lodo esterilizado de alta calidad con menor presencia de microcontaminantes orgánicos. Finalmente, la comparación realizada entre EDAR innovadoras y convencionales mediante simulaciones realizadas en la DTU mostró que en las EDAR innovadoras estudiadas en la tesis se consigue una menor eliminación de microcontaminantes orgánicos de las aguas residuales que en las convencionales, aunque la el lodo obtenido en ambos casos sería de similar calidad.
Esta tesis doctoral se realizó en el marco del proyecto europeo Pioneer_STP, financiado por la Agencia Estatal de Investigación y la Unión Europea, en colaboración con otras universidades europeas como la Universidad de Verona, DTU Copenhague y KTH Estocolmo, así como la empresa Aqualia.
