Los Beneficios del Tratamiento Anaeróbico en Aguas Residuales
El tratamiento convencional de aguas residuales consta de tres fases: primaria, secundaria y terciaria. El tratamiento primario implica la eliminación mecánica de sólidos por sedimentación o flotación y es seguido por un tratamiento secundario que elimina la materia orgánica mediante descomposición microbiana. También puede ser necesario un tratamiento final adicional, o terciario, dependiendo del destino final de las aguas residuales, como su reingreso a la red de suministro de agua.
La elección del tratamiento secundario depende de una serie de factores que incluyen la demanda química y biológica de oxígeno (COD & BOD) de las aguas residuales, los costes operativos y de mantenimiento, la producción de lodos, la calidad deseada del efluente y la concentración microbiana. Generalmente se puede elegir entre tratamiento aeróbico o anaeróbico, aunque también se puede utilizar una combinación de ambos métodos.
En los últimos años hemos visto un aumento constante en el uso de técnicas de tratamiento de digestión anaeróbica para el tratamiento de aguas residuales (y otras corrientes de efluentes), pero antes de analizar qué está impulsando esto, es importante comprender las diferencias entre tratamientos aeróbicos y anaeróbicos, así como los pros y contras de cada uno.
El aeróbico generalmente se aplica para tratar eficientemente aguas residuales de baja concentración (con valores de BOD/COD relativamente bajos) cuando el tratamiento requiere la presencia de oxígeno. Por el contrario, el tratamiento anaeróbico se suele aplicar para tratar aguas residuales con mayor carga orgánica.
En el tratamiento aeróbico, se utiliza oxígeno (aire) para hacer circular el material, proporcionando las condiciones adecuadas para que las bacterias aeróbicas se reproduzcan. Estas bacterias asimilan y luego descomponen la materia orgánica y otros contaminantes como el nitrógeno y el fósforo en dióxido de carbono, agua y biomasa (lodos). Como su nombre sugiere, la digestión anaeróbica utiliza bacterias que no necesitan oxígeno. Descomponen la materia orgánica de las aguas residuales en metano, dióxido de carbono y biomasa (digestato).
Si bien ambos enfoques presentan ventajas e inconvenientes, la digestión anaeróbica (AD) tiene una serie de ventajas que incluyen:
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- AD es mejor para tratar lodos con mayor contenido de sólidos
- AD produce gas biometano que puede capturarse y utilizarse como fuente de energía renovable (incluido el suministro de energía para hacer funcionar la propia planta de AD)
- AD produce menos lodo (digestato) para un volumen determinado de aguas residuales
- El digestato estable producido por AD se convierte fácilmente en un valioso biofertilizante
- Las plantas de AD generalmente ocupan menos espacio que el tratamiento aeróbico
Si bien la elección final del tratamiento de aguas residuales aeróbico o anaeróbico dependerá de la situación de cada planta de tratamiento, las ventajas descritas anteriormente, junto con una mayor utilización y adopción de tecnologías de AD, incluidos digestores cerrados y sistemas de manto de lodos anaeróbicos de flujo ascendente (UASB), hacen que el uso de la digestión anaeróbica esté aumentando rápidamente en el sector de las aguas residuales
MEJORA DE LA EFICIENCIA DE LA DIGESTIÓN ANAERÓBICA
Al diseñar o actualizar una planta AD, existen numerosas formas de maximizar la eficiencia operativa, mejorando tanto el rendimiento económico como el rendimiento medioambiental.
El calentamiento externo del digestor (por ejemplo, mediante intercambiadores de calor de la Serie HRS DTI) ofrece una serie de ventajas sobre los sistemas de calentamiento ubicados en el digestor.
El uso de intercambiadores de calor de la Serie HRS G en los gases de escape recupera energía que se puede utilizar en otras partes de la planta, incluido el calentamiento de la materia prima y del digestor, la pasteurización y la concentración del digestato.
La Serie HRS BDS es una solución eficiente para enfriar y deshumidificar biogás para combustión. El equipo condensa hasta el 90% del agua contenida en el gas, que se separa continuamente antes de que el biogás limpio esté listo para su uso como combustible en el motor de cogeneración, y un paso opcional de recuperación de calor puede reducir los costes energéticos hasta un 20%.
El HRS DPS (Sistema de Pasteurización de Digestato) está diseñado para pasteurizar de manera eficaz y eficiente digestato, materias primas, lodos y productos similares, lo que permite a los operadores maximizar la eficiencia de su proceso general al tiempo que cumple con los requisitos reglamentarios y aumenta los mercados potenciales para el digestato como biofertilizante.
El HRS DCS (Sistema de Concentración de Digestato) utiliza un proceso de evaporación para concentrar el digestato, lo que disminuye el volumen, reduciendo los costes de almacenamiento, transporte y aplicación. Utilizando un proceso de evaporación de múltiples etapas, el volumen de digestato líquido se puede reducir hasta en un 80%.
Para más información sobre los beneficios del tratamiento anaeróbico para lodos y corrientes de aguas residuales, así como optimizar la eficiencia del proceso AD, contacte con HRS Heat Exchangers.