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Biotecnología y eficiencia en la depuración de aguas

13 de Noviembre de 2014

En AINIA Centro Tecnológico han investigado la aplicación de la biotecnología al agua y han desarrollado soluciones innovadoras que permiten optimizar la explotación de las EDAR aplicando procesos biológicos que acortan tiempos y costes de los procesos convencionales actuales. En este artículo explico las principales claves.

¿Qué es la biotecnología y cómo repercute en el agua?

Para empezar, el vertido de aguas residuales supone un problema de contaminación debido a las altas concentraciones de nitrógeno y fósforo que contienen. Las principales fuentes de contaminación de estas aguas proceden de actividades de tipo agrícola, industrial y urbano.

En el sector agrario, el uso de fertilizantes nitrogenados sobre terrenos de cultivo es una de las mayores causas de aporte de nitrógeno inorgánico a las corrientes de agua superficial y subterránea. Y sólo un 10-15% de la cantidad de fertilizante aplicada al suelo es absorbida por las plantas. En el ámbito industrial, algunas actividades requieren compuestos nitrogenados, como el amoníaco en la industria alimentaria, así como para la fabricación de materiales como el nailon, el plástico, las resinas, los explosivos en otros sectores. Los compuestos orgánicos nitrogenados como las aminas aromáticas, también suelen emplearse para la producción de colorantes, pesticidas y productos farmacéuticos.

Existen diversos procesos físico-químicos que permiten eliminar el nitrógeno amoniacal de las aguas residuales. Sin embargo, debido a su elevado coste, su funcionamiento irregular y los problemas de explotación y mantenimiento, la aplicación de este tipo de tecnologías no suele estar muy extendida. El conocimiento cada vez más amplio de los microorganismos involucrados en los procesos de eliminación de nitrógeno ha llevado a la generación de una variedad de opciones de tratamiento en los últimos años. La tecnología aplicada en cada caso dependerá principalmente de las características de la corriente de agua residual, los límites de vertido (más rigurosos cuando el vertido es en zonas sensibles) y el espacio disponible para su emplazamiento.

Los procesos de nitrificación y desnitrificación vía nitrato son los más utilizados para la eliminación del nitrógeno de las aguas residuales. Sin embargo, se han desarrollado tecnologías basadas en la ruta del nitrito que permiten optimizar la explotación de las EDAR, obteniendo un elevado rendimiento de eliminación a bajo coste. Este proceso se fundamenta en la mayor velocidad de crecimiento que tienen los organismos amonioxidantes frente a los organismos nitritoxidantes a altas temperaturas (>25ºC), lo que permite que operando el proceso con un tiempo de retención celular relativamente bajo los organismos NOB sean eliminados del sistema. En definitiva, un proceso más eficiente con una duración de aproximadamente un día, frente a los elevados tiempos del proceso convencional (vía nitrato).

En este sentido, los procesos biológicos de eliminación de nitrógeno amoniacal vía nitrito han sido considerados una alternativa interesante, desde el punto de vista de la eficiencia energética y de producción de fangos, para alcanzar elevados rendimientos de eliminación de nitrógeno. Algunos ejemplos de tecnologías de eliminación biológica de nitrógeno vía nitrito son las siguientes: la nitrificación y desnitrificación vía nitrito (proceso SHARON), la oxidación anaerobia de amonio (proceso ANAMMOX), la combinación de los procesos de nitritación parcial y ANAMMOX en dos reactores independientes, la nitrificación y desnitrificación simultánea (proceso SND) o la potenciación de organismos nitrificantes (proceso BABE).

ACERCA DEL AUTOR

Javier Claros
Departamento de Medio Ambiente, Bioenergía e Higiene Industrial
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