En nuestros hogares, oficinas, áreas urbanas e industriales se generan cada día aguas residuales que son tratadas en las plantas depuradoras o EDAR (Estaciones Depuradoras de Agua Residuales Urbanas).
Nada más en España, existen unas 4.700 EDAR en funcionamiento, que gestionan un caudal aproximado de unos 4.950 hectómetros cúbicos de aguas residuales al año.
Durante el proceso de depuración de estas aguas residuales se generan los lodos o fangos de depuradora.
Estos residuos son una mezcla de sólido (sedimentos) y agua (95%), de composición variable según la carga de contaminación de agua residual inicial y de las características técnicas de los tratamientos llevados a cabo.
Los lodos de depuradora generados deben gestionarse según lo establecido en la Ley de residuos y suelos contaminados, llevando a cabo el tratamiento adecuado que permita reducir el contenido en agua, en patógenos y asegurar la estabilidad de la materia orgánica. Un tratamiento que puede realizarse en la propia EDAR.
Una de las opciones para el tratamiento de estos lodos de depuradora es su valorización energética mediante digestión anaerobia para producir biometano.
La gestión de los residuos de las plantas de aguas residuales
Según datos del Registro Nacional de Lodos, en España se llegan a producir alrededor de 1.200.000 toneladas al año de este residuo.
Los lodos van a presentar una amplia diversidad de materias suspendidas o disueltas. Algunas de ellas con valor agronómico (materia orgánica, nitrógeno, fósforo, etc.) y otras con potencial contaminante, como los metales pesados y los patógenos.
Atendiendo a estas variaciones en la composición, su caracterización, gestión y tratamiento no resultan sencillos.
La gestión de los lodos de depuradora puede realizarse en la propia EDAR o ser encargada a gestores autorizados.
Una gestión que hay que realizar siguiendo los principios de la política de residuos relativos a la protección del medioambiente y la salud humana, y aplicando la jerarquía de residuos (prevención, reciclaje, valorización y eliminación).
Las orientaciones sobre la gestión de estos lodos de depuradora quedan recogidas en el Plan Nacional Integrado de Residuos (PNIR).
Como primer aspecto a tener en cuenta en esta gestión tenemos la prevención de la contaminación en origen de las aguas residuales. Esto implica disminuir la carga contaminante de estas aguas, antes de su llegada a la depuradora. Algo que va a depender del sistema de saneamiento en su globalidad.
Una vez generados los lodos, estos deberán ser tratados para reducir su contenido en agua, patógenos y asegurar la estabilidad de la materia orgánica.
Entre los tratamientos más frecuentes se encuentran:
- La digestión anaerobia.
- La estabilización aerobia.
- El compostaje.
Dificultades en el tratamiento de los lodos
La principal dificultad en el tratamiento de los lodos de depuradora se encuentra en la concentración de sólidos y lograr reducir el contenido de agua y materia orgánica para evitar problemas de malos olores y emisiones.
El volumen de lodo producido en un tanque de sedimentación depende de diversas variables, como las características del agua residual, el grado de tratamiento previo, el tiempo de sedimentación, la densidad de los sólidos, el contenido de humedad, el método utilizado para la remoción de lodos y la frecuencia de remoción.
Una vez tratados los lodos y según sea su composición final, estos podrán destinarse como enmiendas para los suelos agrícolas (según el Real Decreto 1310/1990, de 29 de Octubre), incinerados (Real Decreto 815/2013, de 18 de octubre) o depositados en vertedero (Real Decreto 1481/2001, de 27 de Diciembre).
El uso agrícola de los lodos de depuradora ha sido, hasta ahora, el más frecuente, pero los problemas derivados del coste de su transporte, al tratarse de una sustancia húmeda, y la posible acumulación en el suelo de microcontaminantes han hecho necesaria la búsqueda de alternativas sostenibles para su uso.
Una de estas alternativas es la valorización energética de los lodos mediante la digestión anaerobia, obteniendo energía en forma de biogás y posibilitando la recuperación de nutrientes.
Un proceso que favorece la gestión de los lodos siguiendo el modelo de economía circular.
Plantas de biogás para la gestión de lodos de depuradora
El proceso de digestión anaerobia consiste en la degradación de la materia orgánica, gracias a la acción de microorganismos y en condiciones de ausencia de oxígeno.
Este proceso se lleva a cabo en la planta de biogás. En concreto, en el interior de los digestores, que son unos reactores herméticos que permiten controlar las condiciones de temperatura y humedad óptimas para el proceso.
Las plantas de biogás pueden estar integradas en la propia EDAR y el biogás que se genera puede aprovecharse como fuente de energía para la propia instalación (autoconsumo) o depurarse (upgrading) para mejorar su calidad, obteniendo así el biometano.
Además, gracias al proceso de digestión anaerobia, se consiguen reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), el riesgo de contaminación microbiológica de suelos, cultivos y aguas superficiales y el uso de fertilizantes inorgánicos.
Biometano vehicular y otros productos
Si se lleva a cabo la purificación del biogás, el biometano que se obtiene puede ser luego inyectado al sistema gasista o utilizarse como biocombustible (GNL y GNC) en vehículos preparados.
En el caso de aprovecharse como biocombustible, este puede servir para abastecer a la propia flota de transporte de la planta depuradora e incluso a la del propio municipio donde se encuentre.
Por otra parte, los digestatos generados pueden ser sometidos a deshidratación y secado térmico (compostaje) para su aprovechamiento como fertilizante orgánico granulado.
Estos biofertilizantes resultan seguros, al alcanzarse las temperaturas necesarias durante el proceso de compostaje para garantizar su higienización, y de alta calidad.
Además, se pueden incluir procesos para la recuperación de nutrientes de interés, como por ejemplo el fósforo, de uso como fertilizante y como materia prima en la industria química y farmacéutica. Un recurso crítico, cuyo suministro natural está disminuyendo rápidamente.
Entre estos procesos se encuentran la desintegración por ultrasonido, tecnologías de membrana (p.ej. la ultrafiltración) o los reactores de fermentación en estado sólido para la obtención de productos de elevado valor para la agricultura: biofertilizantes líquidos y bioestimulantes sólidos para el crecimiento de los cultivos.
La aplicación de estas tecnologías para el tratamiento y valorización de los lodos de depuradora suponen una gestión integral de los mismos, acordes con los principios del modelo de economía circular.
Desde Biogás industrial podemos asesorarte sobre el tipo de planta de biogás que mejor se adapta a la gestión de tus residuos.