Los sistemas de depuración anaerobios están considerados como una de las alternativas más sostenibles para el tratamiento de aguas residuales. Bajo consumo energético, baja producción de fangos, reducida superficie de implantación, bajo consumo de nutrientes menores reducción de los costes de operación son algunas de las ventajas que presentan los procesos anaerobios frente los tratamientos aerobios convencionales basados en fangos activos.
En el tratamiento aerobio se emplean una comunidad de microorganismos en presencia de aire para la oxidación de compuestos orgánicos en dióxido de carbono y agua. La energía requerida en este proceso es de 0,7 – 1 kWh/kg DQO y la carga volumétrica que se emplea es de 0,5 – 2,0 kg DQO/m3·d.
Por el contrario, en los procesos anaerobios, los compuestos orgánicos son degradados mediante el empleo de bacterias anaeróbicas en ausencia de oxígeno obteniendo biogás. En estos sistemas, el consumo energético se reduce hasta 10 veces respecto a los procesos aerobios (0,07 – 0,1 kWh/kg DQO) ya que no son necesarios sistemas de aireación. Además, el biogás generado, rico en metano, puede ser aprovechado como fuente de energía renovable, hecho que disminuye la demanda energética neta del proceso.
Balance comparativo de los procesos de tratamiento de agua residual aerobio y anaerobio
Es importante destacar que las cargas volumétricas empleadas en los sistemas anaerobios pueden llegar hasta los 25 kg DQO/m3·d, lo que permite el tratamiento de aguas residuales biodegradables con alto contenido en DQO, así como disminuye los requerimientos de espacio para su implantación.
Por último, los procesos anaeróbicos también presentan la ventaja de poder valorizar en el mercado la biomasa granular producida, como siembra en los reactores para la puesta en marcha de otras plantas, por lo que se reduce de forma significativa el coste asociado al tratamiento de lodos.
Binomio sinérgico de procesos biológicos: anaerobio + aerobio
A pesar de que los sistemas anaeróbicos, pueden ser capaces de tratar aguas residuales con cargas orgánicas más elevadas que los aerobios, tienen una capacidad limitada tanto para la eliminación de nutrientes (i.e., nitrógeno y fósforo) como para el afino de la materia orgánica en el efluente (i.e., rendimientos de eliminación de DQO < 90 %).
Es por tanto evidente que un tratamiento eficaz y eficiente de aguas residuales industriales con alta carga orgánica biodegradable con vertido a dominio público hidráulico debería ser llevado a cabo mediante la combinación sinérgica de los dos procesos biológicos de depuración:
- anaerobio, como tratamiento de desbaste y valorización de la materia orgánica en una fuente de energía como el biogás
- aerobio, como proceso de afino de la DQO y eliminación de los nutrientes para el cumplimiento de los límites establecidos en la autorización de vertido
Balance del sistema mixto de tratamiento de aguas residual: anaerobio + aerobio. Foto La Zaragozana (Ambar), caso de éxito de EDARi construida y operada por AEMA
Un caso de éxito en el sector cervecero del tratamiento de aguas residuales mediante la tecnología mixta anaerobio + aerobio, es el de la fábrica de cerveza española con sede en Zaragoza, La Zaragozana (Ambar). La EDARi de la citada empresa de bebidas, construida y operada por AEMA, es capaz de depurar diariamente 3.270 m3 de agua residual, produciendo cerca de 5.000 m3 de biogás. El biogás es valorizado energéticamente en la propia instalación, aprovechando su poder calorífico, lo que contribuye positivamente a la reducción de la huella de carbono de la cervecera.
Solución tecnológica LIFE Multi-AD
El proyecto LIFE Multi-AD está desarrollando e industrializando una solución tecnológica innovadora basada en el diseño de un reactor anaerobio multietapa de alto rendimiento patentado por AEMA. La iniciativa de I+D+i europea ayudará como palanca tecnológica al avance de la combinación sinérgica de sistemas de depuración anaerobio y aerobio.
El LIFE Multi-AD, mediante el tratamiento y valorización de las aguas residuales, reducirá el impacto medioambiental de las PYMEs alimentarias, así como los costes de operación derivados de la depuración. La solución tecnológica valorizará la carga orgánica del agua residual produciendo biogás, el cuál será aprovechado como fuente de energía renovable, ahorrando de esta manera recursos naturales y reduciendo la huella de carbono.
El proyecto LIFE Multi-AD está apoyado al 60% por el programa LIFE+ ENVIRONMENT de la Comisión Europea y está coordinado por AEMA, como experto en tecnologías de depuración de aguas residuales industriales. En el consorcio también intervienen ITAINNOVA, centro tecnológico de referencia en innovación tecnológica, SIS, compañía que proporciona soluciones en el campo de la automatización industrial, EGA, especialista en la gestión y valorización de residuos orgánicos mediante digestión anaerobia e I&S, consultora y asesora en comunicación de proyectos europeos e internacionales.