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(Resumen de tesis) Aguas residuales: ¿un problema o una fuente de recursos?

07/02/2018 - Blog - Sergi Vinardell
Cuando se habla de aguas residuales, se tiende a relacionarlas con multitud de problemas. Aun así, estas aguas presentan un gran potencial de recuperación de recursos, que solemos pasamos por alto. Por esta razón, Sergi Vinardell, ganador del Accésit 2017 de los Premios Cátedra Aquae, en la categoría Trabajo de Fin de Grado, decidió enfocar su investigación en la búsqueda de una alternativa al sistema actual de tratamiento de aguas por uno más eficiente y respetuoso con el medio ambiente. En este post nos presenta un resumen del trabajo y de las conclusiones principales.
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La planta convencional de lodos activados ha sido la configuración para el tratamiento de las aguas residuales más utilizada desde que la depuración de las aguas devino una prioridad para la sociedad. Aun así, este sistema está reconocido como un proceso insostenible que no está focalizado en obtener un uso eficiente de la energía (biogás), agua y nutrientes.

A escala global, el crecimiento demográfico en grandes núcleos de población es una realidad, por lo que la construcción de nuevos barrios también lo es.

Ante estos hechos, buscar alternativas al tratamiento actual de las aguas residuales es un tema de gran importancia. En este sentido, la separación de las aguas de las viviendas en dos flujos; uno para las aguas del inodoro (aguas negras) y otro para los otros flujos de agua (aguas grises), unido al tratamiento descentralizado y separado de estos, es una posible opción para tratar las aguas de estos nuevos núcleos de población.

El objetivo principal del trabajo ha sido estudiar la viabilidad de la sustitución de un sistema convencional de lodos activados por un sistema basado en la separación de efluentes en el origen, descentralizado el tratamiento de las aguas negras y centralizando el tratamiento de las aguas grises (configuración híbrida de tratamiento). Además, también se ha evaluado si era mejor la eliminación o la recuperación del nitrógeno en la línea de tratamiento de las aguas negras.

La propuesta alternativa no se puede entender sin la gran diferencia en las características de las aguas negras con respecto a las grises. Las aguas negras tienen una alta concentración en materia orgánica (10560 mg/L de DQO) y en nutrientes como el fósforo o el nitrógeno (306 y 2500 mg/L respectivamente), por lo que tienen un gran potencial de recuperación de energía (biogás) y nutrientes que pueden ser
utilizados como fertilizantes (estruvita y sulfato de amonio). Por el contrario, las aguas grises poseen una concentración muy inferior tanto en materia orgánica (472,2 mg/L) como en fósforo y nitrógeno (4,6 y 8,2 mg/L respectivamente).

El trabajo consistió en llevar a cabo el diseño de dos nuevos barrios de 30000 habitantes, para ser comparados. Cada barrio se dividió en pequeños bloques (distritos) de 1200 habitantes.

El barrio que trataba sus aguas residuales con un sistema convencional de lodos activados constaba de una única canalización en las viviendas. Por el contrario, en el segundo barrio, donde se trataban las aguas con la configuración híbrida, constaba de dos canalizaciones de evacuación del agua; una para las aguas negras y otra para las grises. Las aguas grises eran evacuadas a un sistema centralizado, donde se trataba el agua de todos los distritos. Las aguas negras eran evacuadas mediante inodoros al vacío, y eran tratadas en 25 tratamientos descentralizados, uno para cada distrito. Las aguas negras tratadas no tenían la calidad suficiente para ser vertidas, por lo que se unieron con el flujo de grises, para ser tratadas conjuntamente en el sistema centralizado.



Fuente: http://www.iwa-network.org/there- has-never- been-a- better-time- to-be- a-water-professional/

Los resultados del estudio permitieron determinar que la mejor opción desde el punto de vista económico era seguir utilizando un sistema de lodos activados (63.973.389 €). Dentro los tratamientos híbridos, la mejor opción fue la eliminación del nitrógeno en comparación con su recuperación (68.234.129 y 68.934.133 € respectivamente). Estos mayores costes de las alternativas híbridas son principalmente causados por el elevado importe que supone llevar a cabo dobles canalizaciones en las viviendas.

Por último, se pudo concluir que, aunque la propuesta alternativa para el tratamiento de las aguas residuales tiene una serie de ventajas ambientales y económicas que pueden devenir claves en un futuro, aún se requiere de una gran concienciación en nuestra sociedad para primar y promover tecnologías de economía circular ante la actual situación de cambio climático y escasez de recursos.

Descarga el trabajo de tesis completo en la Aquaeteca.

 

 

Sobre el autor

Graduado en Ingeniería Química (Universitat de Girona) y actualmente estudiando un Máster en Ingeniería Ambiental (Universitat de Barcelona). Ha realizado prácticas en el grupo de recerca de la Universitat de Girona LEQUIA, donde desarrolló estudios asociados con la eficiencia energética de las plantas de tratamiento de aguas residuales, así como la evaluación económica y prediseño de un proceso de digestión anaerobia. Obtuvo una beca de participación en el Instituto de Medio Ambiente de la Universitat de Girona para el desarrollo de tareas de estudio del comportamiento de sistemas ambientales. Ha trabajado con especialistas en procesos de recuperación de recursos de las aguas residuales, que han sido evaluados para su aplicación en el tratamiento descentralizado de estas aguas.

 

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