Reducir hasta un 70% el consumo energético en la EDAR mediante la tecnología anaerobia de membranas

Este es uno de los objetivos principales del proyecto europeo “Membrane for Energy and Water Recovery” (LIFE MEMORY), donde participa el grupo de investigación CALAGUA -formado por personal del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (IIAMA-UPV) y del Departamento de Ingeniería Química de la Universitat de València (IQ-UV)- junto a las empresas FCC Aqualia y Koch Membrane Systems y que busca demostrar la viabilidad de la tecnología de Reactores Anaerobios de Membranas Sumergidas (AnMBR) en el tratamiento de aguas residuales urbanas.

El estudio, que comenzó en julio de 2014 y finaliza en junio de 2018, pretende ser un referente para extender la aplicación de esta tecnología a nivel internacional y se enmarca en la línea de investigación iniciada por el grupo CALAGUA hace más de una década. Esta innovación rompe con la visión clásica del tratamiento del agua residual, pasando de concebir las EDAR como instalaciones de eliminación de contaminantes a considerarlas como instalaciones de recuperación de agua y recursos (energía y nutrientes).

En este sentido, los resultados de la investigación permitirán reducir la huella de carbono disminuyendo el consumo de energía eléctrica (y por tanto las emisiones de CO2) e implementar los principios de la economía circular en el tratamiento de las aguas residuales mediante la producción de biogás y  de agua regenerada. 

“Uno de los principios de la economía circular es la reutilización del agua, que debe convertirse en un eje fundamental de actuación en los nuevos escenarios de escasez de recursos hídricos provocados por el cambio climático”, indica el investigador de CALAGUA, Joaquín Serralta.

Desarrollo del estudio

En la investigación, que está desarrollándose en la EDAR de Alcázar de San Juan (Ciudad Real), se ha diseñado una planta de demostración completa y funcional para estudiar los parámetros fundamentales de diseño y operación que permitirán extender el sistema de tratamiento a escala industrial. 

La planta ha sido configurada a una escala suficiente para obtener datos fiables del balance energético del sistema, incluyendo los sistemas de recuperación, tratamiento y uso del biogás obtenido y su transformación en energía renovable para el autoconsumo en la propia planta.

En este sentido, la instalación se ha diseñado utilizando las herramientas de simulación desarrolladas por el grupo de investigación CALAGUA (DESASS y LODIF Biocontrol). Se ha dotado a la planta experimental de un completo sistema de sensores y automatismos que permiten la optimización de los procesos de tratamiento y el control remoto de los mismos. 

Estado del proyecto y resultados preliminares obtenidos

En estos momentos, se está realizando una encuesta dentro del marco del proyecto LIFE para estudiar el impacto social del mismo. La encuesta pretende determinar el grado de conocimiento y la aceptación social de los beneficios asociados a la implantación de la tecnología AnMBR para el tratamiento de las aguas residuales urbanas.

“La implementación de cualquier tipo de investigación innovadora debe contar con respaldo y aceptación social. Por ello, esta encuesta busca conocer la opinión final del usuario sobre esta tecnología”, señala el investigador Serralta.

Por ahora los resultados preliminares obtenidos en el proyecto – que se encuentra en la fase final de ejecución- están siendo excelentes ya que se está comprobando como el sistema reduce en al menos un 70% el consumo energético por m3 de agua tratada en comparación con procesos convencionales.

“También se está reduciendo hasta un 80% las emisiones de CO2 derivadas de la oxidación de materia orgánica, lo que disminuye la huella de carbono de las EDAR. Asimismo, se ha disminuido en al menos un 25% de la superficie de implantación necesaria para una EDAR y la reducción de hasta un 50% de la producción de fangos (biosólidos)”, resalta el Dr. Serralta.

Por todo ello, el investigador del IIAMA cree que el proyecto LIFE MEMORY está demostrando las ventajas que ofrece la tecnología AnMBR “para la recuperación de recursos y energía del agua residual urbana”.

Los biorreactores anaerobios de membranas

La tecnología de reactores anaerobios de membrana (AnMBR) combina el proceso anaerobio con membranas de ultrafiltración y permite la depuración sostenible de aguas residuales. Gracias a la generación de energía en forma de metano y a la recuperación de recursos, se minimiza a la vez la huella de carbono de la depuradora y las emisiones de gases de efecto invernadero.

El biogás producido se transforma en calor y electricidad que pueden ser utilizados directamente en la planta, o bien puede ser refinado en biometano para su utilización como biocombustible. Simultáneamente, el proceso de ultrafiltración desinfecta de forma efectiva el agua tratada manteniendo el 100% de los microorganismos dentro del reactor anaerobio.

Esta ventaja permite trabajar con comunidades microbianas altamente especializadas y concentradas, lo que viabiliza por primera vez el proceso eficiente de transformación anaerobia de aguas residuales de baja carga. A esto se une el valor añadido de producir agua reutilizable con un elevado contenido en nutrientes, muy adecuada para riego agrícola, zonas verdes, campos de golf o para otros usos industriales.

Puedes participar en la encuesta en el siguiente enlace: www.life-memory.eu/en/