Life CELSIUS, nuevos procesos biológicos para la depuración del agua

A pesar de que las exigencias tanto ecológicas como sanitarias hacen que año tras año continúe multiplicándose la cantidad de plantas depuradoras de aguas residuales en todo el mundo, el 70 % de las aguas residuales siguen sin depurarse. Paradójicamente, además, la gran mayoría de las plantas plantean unas exigencias energéticas muy considerables, con las consiguientes emisiones de grandes cantidades de dióxido de carbono que menoscaban sus credenciales ecológicas. Una de las soluciones podría residir en utilizar un nuevo enfoque biotecnológico para seguir desarrollando su actividad desde una perspectiva más sostenible. Life CELSIUS, un proyecto tecnológico español con financiación europea y liderado por ACCIONA, parte de este planteamiento para desarrollar un nuevo tipo de planta depuradora especialmente destinada a países cálidos. Una de sus claves es el uso de nuevos procesos biológicos para la eliminación de materia orgánica y compuestos nitrogenados que repercutan en un menor consumo energético en comparación con los procesos convencionales.

La Estación Depuradora de Aguas Residuales de Archena (Murcia) ha sido el escenario de tres años de pruebas de este proyecto tecnológico. Para encontrar un modelo de depuración más viable energética y ecológicamente, ha sido clave la combinación de adaptaciones de tecnologías existentes, el uso de ciertas bacterias poco comunes por el momento en la depuración de aguas residuales, y aprovechar las ventajas de la temperatura relativamente alta del agua para favorecer bioprocesos de forma natural, que evita la necesidad de aportar calor mediante fuentes externas y contribuye a un balance energético más positivo.

En los sistemas convencionales la eliminación de materia orgánica y nitrógeno suele llevarse a cabo simultáneamente mediante un proceso biológico que requiere grandes cantidades de oxígeno. Life CELSIUS propone, sin embargo, un sistema alternativo. Su enfoque se basa en un proceso por etapas independientes. Cada una de ellas caracterizadas por minimizar o incluso prescindir del consumo de oxígeno. Dado que la aireación es uno de los principales consumidores de energía en una planta depuradora, los procesos que la minimizan contribuyen a una reducción en la energía en comparación con los sistemas convencionales.

Las fases del sistema Life Celsius

Por un lado, en el sistema propuesto, la materia orgánica se elimina utilizando un proceso que permite maximizar la recuperación de la materia orgánica y aprovecharla como biogás en un proceso posterior. Por otro lado, mediante la aclimatación de bacterias procedentes de depuradoras convencionales, parte del nitrógeno presente en el agua residual se transforma en nitrito. Los sistemas convencionales convierten todo el nitrógeno en nitrato, por lo que en este paso requieren más oxígeno que en esta etapa sugerida Life CELSIUS. Por último, el agua tratada por los dos procesos antes descritos alimenta las más novedosas bacterias del sistema propuesto, las anammox, que culminan el tratamiento.

Estas bacterias, descubiertas en 1990 y localizadas desde entonces en los más variados sistemas naturales, son capaces de transformar de forma anaerobia el nitrógeno disuelto en nitrógeno gas eliminándolo del agua. El nitrito generado en la etapa intermedia se combina con el nitrógeno no transformado (que generalmente se presenta en forma de amonio) para dar lugar al nitrógeno gas que pasa a la atmósfera.  

Una tecnología de gran potencial en latitudes cálidas

Los resultados de esta nueva tecnología han sido bastante alentadores. Se estima que se conseguirá reducir en un 25 % el consumo energético en el tratamiento de las aguas residuales con la implantación de esta tecnología a escala real, con la consiguiente reducción en las emisiones de efecto invernadero asociadas. Además, los costes operativos de la planta descenderían un 22,5 % gracias al ahorro energético y a la menor generación de fangos que gestionar, asociada también a los metabolismos más lentos de los procesos anaeróbicos.

En definitiva, una tecnología para la depuración del agua que será de gran utilidad en Latinoamérica, África, la cuenca mediterránea y otras regiones cálidas.

Fuente:  Life Celsius