Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) que realizan el tratamiento de este residuo deben estar equipadas con verdaderos sistemas de depuración que garanticen el cumplimiento de las exigencias de las Directivas de la Unión Europa sobre depuración/saneamiento, calidad de aguas para la cría de moluscos, de aguas destinadas a baños y de tratamiento de lodos de depuración.
En base a esto, el sistema de depuración y tratamiento de las aguas residuales se suele dividir en tres etapas:
- Tratamiento primario. Esta primera fase permite la eliminación del 40-60% de los sólidos.
- Tratamiento secundario. En esta segunda etapa se elimina aproximadamente el 90% de los contaminantes y se completa el proceso de la parte líquida de las aguas residuales.
- Tratamiento terciario y eliminación de lodos o líneas de fangos. En esta tercera etapa se generan fangos que se usan para ser digeridos y producir biogás.
Los lodos generados en la tercera etapa del proceso eran hasta hace poco reutilizados en el sector agrícola. Sin embargo, este uso ha presentado algunos problemas como el coste del transporte de una sustancia húmeda y la posible acumulación en el suelo productivo de microcontaminantes.
De ahí, la búsqueda de una solución al tratamiento de los lodos y fangos de depuradora, sostenibles y que permitan el aprovechamiento de este recurso sin perjuicio del medioambiente y la salud.
Esta solución es la valorización energética de estos lodos de depuradora para la obtención de biogás y biometano. Una fuente de energía renovable de gran calidad que puede utilizarse como combustible, energía térmica y eléctrica.
Digestión anaerobia para gestionar los lodos de depuradora
Los lodos de depuradora que se generan tras la separación de las fracciones líquido-sólido son espesados y acondicionados en tambores espesadores para pasar luego a los digestores.
Es en estos digestores donde tiene lugar el proceso de digestión anaerobia, basado en la descomposición de la materia orgánica que contienen los lodos de depuradora gracias a la acción de microorganismos, en condiciones de ausencia de oxígeno.
La degradación de la materia orgánica se produce en condiciones controladas de temperatura y humedad para optimizar el proceso de obtención del biogás.
Este biogás, compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) puede emplearse como biocombustible aprovechable en la propia instalación u obtener energía térmica o electricidad por medio de una caldera o un motor de cogeneración.
La calidad del biogás obtenido puede mejorarse mediante su depuración y enriquecimiento (upgrading), eliminando el CO2 y otras impurezas y aumentando su concentración en CH4 hasta un 94% o más.
De esta forma, el biogás pasa a ser biometano, un gas renovable con características similares al gas natural y sus mismas aplicaciones.
Este biometano puede por tanto ser inyectado en el sistema gasista o utilizarse para la propulsión de vehículos como gas natural comprimido (bioGNC) o gas natural licuado (bioGNL).
Gestión del digerido
El tratamiento de los lodos de depuradora mediante digestión anaerobia para la producción de biogás llega a reducir la cantidad de lodos entre un 70-80%, en la mayoría de casos.
Los lodos restantes tras el tratamiento anaerobio constituyen el digerido o digestatos que son sometidos a un proceso de deshidratación y secado térmico, obteniéndose un fertilizante orgánico granulado.
La temperatura alcanzada durante el proceso será la necesaria para garantizar la seguridad higiénica del biofertilizante, eliminando los riesgos de contaminación propios de los lodos sin tratar.
Estos fertilizantes orgánicos obtenidos son de alta calidad y pueden emplearse como aditivos a suelos en la agricultura, en mezclado de tierras, así como en horticultura y paisajismo. Es decir, pueden emplearse como sustratos orgánicos.
Una de sus aplicaciones actuales es como enmienda para la recuperación de suelos quemados en incendios forestales, en el marco del proyecto Life Reforest.
En este caso, los digestatos estabilizados son combinados con hongos para constituir los micotecnosuelos que son aplicados por secciones en los suelos degradados (mangas biodegradables) para propiciar una rápida recuperación de la cubierta vegetal y minimizar la contaminación de las masas de agua próximas a la zona.
Valorización y recursos gracias al biogás obtenido a partir de lodos de depuradora
Aprovechar la tecnología de producción de biogás y biometano en la gestión de lodos de depuradora permite la reducción del impacto ambiental asociados a estos residuos.
Además, la valorización energética de estos lodos de depuradora convierte a este residuo en un recurso para la obtención de energía renovable, resultando un proceso que se enmarca dentro de los principios de la economía circular.
Con la digestión anaerobia de los lodos de depuradora se reduce la emisión de gases de efecto invernadero, el riesgo de contaminación microbiológica de suelos, cultivos y aguas superficiales y el uso de fertilizantes inorgánicos.
Además, el biogás obtenido puede emplearse para generar energía eléctrica y/o térmica destinada al consumo en la propia planta o transformarse en biometano, que puede inyectarse en el sistema de red gasista o ser empleado como combustible vehicular.
En este caso, el biocombustible podría servir para abastecer a la propia flota de transporte de la planta depuradora e incluso a la del propio municipio donde se encuentre.
Unos beneficios que están en sintonía con los principios de economía circular y los objetivos de la Unión Europea para lograr la transición energética y luchar contra el cambio climático.
En Genia Bioenergy contamos con esta tecnología del biogás que permite mejorar la gestión de los lodos de depuradora, aprovechar su potencial como recurso para obtener energía renovable y contribuir al objetivo de alcanzar la neutralidad climática en el 2050.
