Potencial energético del biogás a partir de aguas residuales

El biogás es, sin lugar a dudas, una fuente energía alternativa con una gran potencial al poseer una serie de características muy bien valoradas y necesarias en la actualidad: es limpia, renovable, sostenible (ya que procede de recursos orgánicos prácticamente inagotables) y con una gran variedad de usos. Además, puede generarse de diversas maneras: purines de las granjas, residuos agrícolas, vertederos o aguas residuales, lo que ayuda a conseguir una rentabilidad extra a distintos negocios, es decir, su producción no sólo es económicamente viable, sino que también puede resultar muy rentable.

Este artículo está enfocado en la producción de biogás a partir de aguas residuales. Si sigues leyendo, encontrarás todas las claves a esta cuestión.

 

El proceso de producción del biogás a partir de aguas residuales

El biogás es un gas compuesto principalmente por metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), siendo sus principales fuentes de obtención los residuos ganaderos y agroindustriales y lo lodos de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales Urbanas (EDARs) o de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTARs).

 Para generar biogás se realizan procesos de descomposición biológica en ausencia de oxígeno, conocidos como procesos anaerobios. Para ello se utilizan tanques o reactores herméticamente cerrados, conocidos como digestores anaerobios.

En el caso del biogás producido a partir de aguas residuales la energía se produce por la digestión anaerobia de los fangos que se generan durante el proceso de depuración de las agua residuales.

 

Etapas del proceso de depuración en aguas residuales

El tratamiento de agua residuales, que en España se realiza normalmente a partir de una EDAR, mientras que en Centroamérica o sudamérica está más extendido el uso de PTAR se suele dividir en tres etapas, aunque en algunas plantas de depuración se reduce a la dos primeras:

  1. Tratamiento primario. Esta primera fase permite la eliminación del 40-60% de los sólidos.
  2. 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.
  3. 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. 

En definitiva, gracias a la tercera etapa se amplían los usos de las depuradoras y plantas de aguas residuales. Si tradicionalmente estas instalaciones servían para depurar el agua usada, eliminando sólidos (plástico, trapos, partículas…) y reduciendo la materia orgánica y los contaminantes (bacterias y otros microorganismos), ahora pueden usarse para generar una fuente de energía de gran calidad, que puede utilizarse a modo de combustible y como energía térmica y eléctrica: nos referimos al biogás.

 

Origen de las aguas residuales 

Las aguas residuales, que con el tratamiento adecuado anteriormente comentado pueden generar biogás, pueden provenir  de:

  • Residuos domésticos. Se trata del agua proveniente de baños, lavabos, duchas, lavavajillas, etc.
  • Residuos industriales. Son los residuos generados por fábricas, el sector de la minería, residuos químicos, etc.

Principales beneficiosos de la agua residuales para la producción de biogás

La implantación de un sistema de digestión para la valorización de los fangos de depuradora presenta varias ventajas en comparación con otras formas de producción de biogás:

  • Permite generar una corriente de biogás que puede emplearse para generar energía eléctrica y/o térmica destinada al consumo en la propia planta.
  • Es posible poner en marcha una fuente de ahorro o de ingresos que posibilita mejorar la cuenta de explotación de la planta depuradora.
  • El proceso de digestión produce una importante reducción de la cantidad de lodos de la depurada, por lo que se reducen y optimizan los costes de gestión y de aplicación agrícola de los mismos.

 

Valor energético de las aguas residuales frente a otros residuos 

El tratamiento de aguas residuales no es una actividad que genera una producción de biogás excesivamente elevada. Eso ocurre porque la concentración de materia orgánica es baja y, por consiguiente, la producción de biogás es también bastante modesta. En este sentido, la producción de biogás a través de aguas residuales sale perdiendo cuando se la compara con el biogás que se puede llegar a obtener con los residuos agrícolas, ganaderos o con los vertederos. Esto significa que para conseguir una producción significativa de biogás es necesario tratar una gran corriente de aguas residuales, lo cual conlleva una gran inversión. 

Por otro lado, diversos estudios han demostrado que la cantidad de materia orgánica de las estaciones  y plataformas de aguas residuales de las grandes ciudades o zonas metropolitanas suele ser similar a la que encontramos en las ciudades pequeñas. Aunque sí pueden detectarse variaciones en aquellas estaciones que reciben cantidades importantes de aguas residuales procedentes de empresas agroalimentarias.

En cualquier caso, el dato más importante para determinar el potencial de producción de biogás es el parámetro DQO, una unidad de medida de  materia orgánica muy precisa que sí permite calcular  la cantidad de biogás que se podría llegar a generar.

En general, se puede afirmar que una instalación de valorización de residuos resulta más rentable que el uso de una depuradora de aguas residuales en lo que se refiere a su uso para generar biogás.

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Descubre cómo puede ayudarte Genia en el tratamiento de residuos

El biogás es la única energía renovable que puede usarse en todas las grandes aplicaciones: eléctrica, térmica y carburante. Una variante del biogás, el biometano, tienen idénticos usos y aplicaciones que el gas natural e, incluso, puede transportarse  distribuirse por sus mismas infraestructuras. Es un elemento limpio y respetuoso con el medioambiente que puede resultar muy rentable y usarse como autoconsumo y como ingreso extra con la venta de la energía sobrante por parte de la industrias ganaderas y agrícolas, etc.

Con semejante tarjeta de presentación, no es de extrañar que el desarrollo de instalaciones para generar biogás sea una tendencia creciente que cada vez tiene más fuerza en los países desarrollados y que se está implantando a marchas forzadas. 

El biogás es una fuente de energía que actúa en perfecta sintonía con los principios de la economía circular y los objetivos de la Unión Europea y el resto de países para luchar contra el cambio climático y la contaminación.

En Genia Bioenergy apostamos por el biogás y estamos capacitados para ayudar a todas aquellas depuradoras de agua residuales que dispongan de digestor anaerobio para mejorar la gestión de lodos y el rendimiento del mismo. Actualmente, estamos actuando en la depuradora de las Palmas de Gran Canaria con excelentes resultados: se ha incrementado  la producción de biogás y reducido la cantidad de lodos generados. 

Además, también podemos hacer estudios de valorización del biogás producido para elegir la mejor opción: uso de motor, instalación de caldera o producción de biometano.

 

Plantas de biogás