La filtración directa por membranas aumenta hasta un 74% la producción de biogás en depuradoras

El equipo de CALAGUA – Unidad Mixta UV-UPV (IIAMA–UPV y Universitat de València) ha validado el potencial de la filtración directa por membranas (DMF) como tecnología clave para transformar las estaciones depuradoras de aguas residuales en biofactorías urbanas. El estudio, publicado en la revista Journal of Water Process Engineering por Ivana Ivailova, Juan Bautista Giménez, Daniel Aguado y Joaquín Serralta, aplica los principios de la economía circular al sector de la depuración.

La filtración directa por membranas concentra la materia orgánica y la dirige hacia la digestión anaerobia, donde se transforma en biogás

De los residuos a la energía renovable

Mientras que los procesos tradicionales eliminan la materia orgánica mediante tratamientos aerobios de alto consumo energético, la DMF concentra esa materia y la envía directamente a la digestión anaerobia, donde se convierte en biogás. Este combustible renovable se utiliza en la propia planta para generar electricidad y calor, reduciendo así la huella de carbono.

Ensayo piloto en la EDAR de la Cuenca del Carraixet

Para evaluar su viabilidad, los investigadores integraron un módulo de ultrafiltración en la línea principal de la EDAR de la Cuenca del Carraixet (Alboraya, Valencia). Durante casi dos años, operaron una planta piloto equipada con una membrana de ultrafiltración y alimentada con agua residual pretratada o decantada.

En el estudio, los investigadores operaron durante casi dos años una planta piloto equipada con una membrana de ultrafiltración y alimentada con agua residual pretratada o decantada

La corriente de rechazo de las membranas se utilizó para alimentar un digestor anaerobio mesófilo en laboratorio, analizando en detalle la degradación de materia orgánica, la producción de biogás y la eficiencia de biometanización. Asimismo, se compararon las propiedades de sedimentación de la corriente concentrada con las de los lodos primarios.

Resultados del estudio

Los resultados confirman un incremento del 28% al 52% en la materia orgánica dirigida a digestión anaerobia, lo que se traduce en un aumento del 45% al 74% en la producción diaria de biogás.

“Los resultados del trabajo muestran un aumento del 45 % al 74 % en la producción diaria de biogás”.

“Hemos demostrado que la filtración directa por membranas permite alcanzar una recuperación energética de hasta 0,256 kWh por metro cúbico de agua tratada, mejorando además las propiedades de sedimentación cuando la membrana se sitúa tras el pretratamiento”, explica Joaquín Serralta, investigador del IIAMA.

Impulso a la autosuficiencia energética

Este avance convierte a las depuradoras en instalaciones capaces de generar su propia energía verde, reforzando su papel en la transición ecológica europea. “Supone un paso decisivo hacia la autosuficiencia energética de las depuradoras, reforzando su papel en la transición ecológica europea”, subraya Daniel Aguado.

Los investigadores concluyen que la filtración directa por membranas es una solución prometedora para el futuro de la gestión del agua. No solo aumenta la eficiencia energética, sino que también impulsa la recuperación de recursos valiosos y la integración plena de las depuradoras en la economía circular.

Referencia

Ivana Ivailova, Juan Bautista Giménez, Daniel Aguado, Joaquín Serralta. Direct membrane filtration of municipal wastewater: Effects on biogas production, anaerobic biodegradability and settling properties of the up-concentrated stream. Journal of Water Process Engineering. Science Direct.  

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214714425013662