Diseño y es
tudio de viabilidad de planta
depuradora
Marc Fructuoso Martín
mediante
lagunas de alta carga
Curso 2014
-
2015
1
Resumen
La
s lagunas de alta carga (HRAP) son una versión mejorada del sistema de depuración de aguas
con lagunaje
tradicional. A caballo entre las propiedades de las lagunas tradicionales y las
estaciones depuradoras de agua residual (EDARs) convencionales, las HRAP ofrecen una
depuración igual de eficiente que tratamientos convencionales, con la ventaja de que el
pr
oceso de depuración se realiza de forma natural, con poca demanda energética y un coste
de inversión bajo
, utilizando para ello una superficie menor que la empleada en lagunas
tradicionales, pues los tiempos de retención hidráulicos son menores
. Además, la
posibilidad
de separación de la biomasa algal abre la puerta a un mundo de oportunidades
con su
aprovechamiento, con el potencial de conseguir una planta autosuficiente energéticamente
y/o con recuperación de nutrientes como el nitrógeno o el fósforo.
En
la presente tesina, se ha estudiado la viabilidad de este tipo de instalaciones para el
saneamiento a escala industrial de agua residual con el posterior aprovechamiento de la
biomasa generada. El trabajo consta de dos fases principales: la caracterizació
n de las lagunas
de alta carga mediante ensayos de laboratorio y, una vez caracterizadas, el diseño de una
planta de tratamiento integral mediante la utilización de estas HRAP y el estudio de su
aplicabilidad y viabilidad económica.
Los ensayos (pH, Tempe
ratura, Oxígeno Disuelto, Turbidez, Alcalinidad, Demanda Química de
Oxígeno, Amonio, Materia En Suspensión, Sólidos Totales y Volátiles) fueron llevados a cabo en
los meses de verano de 2013, dentro del proyecto de investigación del grupo GEMMA,
Wastewater
treatment with algal based culture and biofuel production from algal biomass
,
obteniendo rendimientos de depuración del 80
-
95%
. Para contar con datos de mayor solidez
estadística, también se utilizaron datos procedentes de los ensayos de estudios predeces
ores
en este mismo proyecto, así como se ceden los resultados de los experimentos propios para su
uso en investigación posterior.
Tras el diseño y estudio energético y
económico
de la planta, y una comparativa con una EDAR
convencional, se concluye que mediante HRAP podemos diseñar una planta viable en un
ambiente rural, con amplia disponibilidad de superficie. A cambio de aumentar en 4 veces la
superficie necesaria, las HRAP ofr
ecen un menor coste de inversión y, sobre todo, operación,
pues se consume un 75% menos energía, no es necesaria la adición de aditivos químicos y los
residuos del tratamiento pueden ser reutilizados y generar un beneficio en forma de
fertilizantes agrícol
as
, en vez de un coste de traslado a vertedero
. No obstante, este sistema
no es todo lo bueno que se podr
ía desear, dado que
la biomasa generada en estas condiciones
produce un biogás muy pobre energéticamente que hace replantearse la utilización de un
dig
estor anaerobio (que absorbe el 40% de los gastos tanto de inversión como energéticos)
,
pues se está lejos de la autosuficiencia. En el final de este estudio, se proponen métodos de
mejora para paliar este déficit |