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Aprovechamiento energético de residuos de depuradoras

El aprovechamiento energético de residuos es una alternativa a las energías renovables convencionales, centrándose en el proceso de biometanización como método de tratamiento biológico aplicable a la valorización de residuos. La generación de energía a partir de fuentes fósiles emite ala atmósfera grandes cantidades de CO2, SO2, NOx, partículas, etc. En este sentido, la integración de las consideraciones ambientales se ha convertido en uno de os objetivos prioritarios de la política energética. Así, las energías renovables se plantean como alternativa a los combustibles fósiles para generar electricidad. Con la aprobación del Plan de Fomento de las Energías Renovables se pretende elevar en el año 2010 la participación de dichas energías al 12% del abastecimiento total.

La elevada capacidad de consumo que caracteriza a una sociedad en pleno desarrollo económico, como es la española y la sociedad industrial avanzada de la mayoría de los países de la UE, ha traído consigo un espectacular incremento de residuos tanto urbanos como industriales. La recuperación de la energía latente o transformación de los productos útiles contenidos en los residuos va a determinar que en estos deje de considerarse sólo el aspecto negativo de deshecho, para pasar a constituir una de las fuentes de riqueza del futuro.

Digestión de residuos

En relación con esta temática se ha llevado a cabo una investigación en la Universidad de León por parte de Xiomar Arleth Gómez y dirigida por los doctores Ana Isabel García Pérez y Jorge Cara Jiménez, en la que se ha realizado una evaluación mediante análisis térmico en la biometanización de lodo primario de estaciones depuradoras de aguas residuales y su codigestión con la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos. Así pues, los residuos principales utilizados en este estudio son los lodos de depuradora y la fracción orgánica de los residuos sólidos urganos (FORSU). La depuración de las aguas residuales genera como subproducto los denominados logos de depuradoras; de este modo cualquier intento por mejorar la calidad del agua efluente en las estaciones depuradoras conllevará inevitablemente el aumento de la producción de los lodos residuales. Por otra parte, la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos es otro tipo de residuo que al igual que los lodos generados por las depuradoras, se enfrenta a normativas cada vez más restrictivas.

Tradicionalmente, los sistemas biológicos empleados para el tratamiento de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos han sido el compostaje y la digestión anaerobia, sin oxígeno ( o biometanización). La digestión anaerogbia es un proceso más eficiente energéticamente y permite la reducción de las emisiones de CO2 gracias a la producción de energía que es posible obtener del proceso.

Producción de biogás

En este trabajo se planteó estudiar la capacidad de producción de bogás de estos residuos y los beneficios asociados a la digestión conjunta de los mismos mediante el proceso de biometanización. La digestión conjunta de estos residuos permite incrementar la producción de biogás hata en un 75% en comparación con la digestión individual de lodo primario, gracias al incremento generado en la carga orgánica. Con la co-digestión se trata de agrupoar el tratamiento de dos residuos problemáticos para obtener un mayor rendimiento en la producción de biogás y una mayor eficiencia en la reducción de materia orgánica, de cara a la producción de energía y a la obtención de un subproducto apto para ser utilizado en aplicaciones agrícolas.

El proceso de digestión anaerobia es complejo, pero puede resumirse en un conjunto de etapas que se suceden en serie, que van desde la destrucción de la materia orgánica compleja a compuestos solubres, para ser aprovechados por los microorganismos , y las transformaciones sucesivas de intermediarios ácidos hasta la conversión final en un gas combustible, conformado principalmente por metano (CH2) y dióxido de carbono. Como subproducto final del proceso se obtiene un material orgánico que es apto para ser utilizado en aplicaciones agrícolas.

Procesos mejorados

El tamaño de partícula del substrato alimentado tiene relación directa con el tiempo de digestión, encontrándose que se hace necesario un mayor tiempo a medida que aumenta el tamaño de la partícula de la alimentaciónl Se estudió entonces un proceso de digestión en dos fases para materiales con un tamaño de partícula alto (3-6cm( junto con el efecto de la temperatura a la cual es llevado a cabo el proceso. La inclusión de una corriente de circulación, en este proceso de dos etapas, permite la disminución del tamaño de partícula del substrato alimentado obviando la necesidad de equipamiento especial de reducci`´on de tamaño. El incremento dela temperatura a 55ºC, en la segunda etapa del proceso, facilita la solubilización de dicho material y a su vez permite la disminución del tiempo de retención hidráulica global del proceso.

Es objeto de esta investigación también estudiar la calidad del material orgánico resultante del proceso de digestión. Se propone para este fin la utilización del análisis termogravimétrico para relacionar el comportamiento térmico de los materiales con el grado de estabilización alcanzado mediante el proceso de biometanización. Los resultados han confirmado la utlidad de esta técnica en la aplicación a la evaluación de la estabilidad alcanzada por los residuos y de este modo se extrapola al proceso de biometanización de otros residuos, como son el estiércol de ganado vacuno y el lodo residual proveniente de la industria farmaceútica.

Fuente: Diario de León, 20 de abril de 2006