RESUMEN

1. Optimización de la degradación anaerobia de lodos de EDAR mediante la operación en fases de temperatura Ángeles De la Rubia**, Tania Forster*, Víctor Riau*, Montserrat Pérez* *Dpto. Ing. Química, Tecn. de Alimentos y Tecn. del Medio Ambiente. Facultad CC del Mar y Ambientales. Universidad de Cádiz. Campus Río San Pedro s/n Apdo. 40, 11510 Puerto Real (Cádiz). Tel. 956 016158. Fax 956016040 montserrat.perez@uca.es **Instituto de la Grasa (CSIC), Avda. Padre García Tejero 4, 41012 Sevilla Tel. 954692516 ext. 149 arubia@cica.es • RESUMEN • La digestión anaerobia termofílica de lodos de EDAR presenta importantes ventajas frente a su homóloga mesofílica: • Disminución del tiempo de retención necesario (y por tanto del volumen de reactor) si se desea obtener el mismo grado de eficacia depurativa. • La eficacia respecto de la destrucción de patógenos es muy superior en el tratamiento termofílico, obteniéndose biosólidos clase A (USEPA). • Mejora la hidrólisis de compuestos orgánicos complejos. • Reduce de forma significativa las espumas. • El principal inconveniente de la digestión anaerobia termofílica es el incremento del nivel de ácidos grasos volátiles en el efluente, especialmente cuando se opera a bajos tiempos de retención, del orden de 15 días o menos. Estos ácidos grasos pueden ser eliminados mediante la aplicación de una segunda etapa de digestión en condiciones mesofílicas. La combinación de las tecnologías termofílica y mesofílica se denomina digestión anaerobia en fases de temperatura (TPAD). • En el trabajo que se presenta se han llevado a cabo ensayos de digestión anaerobia de lodos con fase secuencial de temperatura. Esta tecnología permite combinar las ventajas de cada proceso individual, mejorando la calidad del efluente, el rendimiento en metano, la reducción de sólidos volátiles y patógenos además de aumentar la capacidad de tratamiento del proceso y reducir costes. MATERIAL Y MÉTODOS El sistema en fases de temperatura (termófilo-mesófilo) se compone de un primer digestor termofílico (55ºC), de 3 L de volumen neto seguido por un digestor anaerobio mesofílico (35ºC) con volumen útil de 5 L (Figura 1). El reactor termofílico se alimentó con lodo mixto procedente de la EDAR Cádiz-San Fernando (26 gSV/Kg) y el efluente de éste se utilizó para alimentar el reactor mesofílico. El control analítico se ha realizado mediante el seguimiento de los siguientes parámetros de control: pH, alcalinidad, ST y SV, materia orgánica (medida como DQO y COT) así como el amonio y el contenido en ácidos grasos volátiles mediante cromatografía. Volumen y composición del biogas y parámetros microbiológicos: recuento en placa de patógenos (Salmonella Sp. y Coliformes totales y fecales) y deshidratabilidad del lodo (medido en base a tiempos de filtración). Las determinaciones analíticas se realizan de acuerdo a los métodos estandarizados (APHA, AWWA, WPCF, 1989), adaptándolos a residuos de alta carga orgánica y alto contenido en sólidos. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El sistema TPAD operó a 15 días de THR (THR de 5 días para el reactor termofílico y 10 días el reactor mesofílico), siendo la velocidad de carga orgánica aplicada al reactor termofílico de 5 gSV/L•d. La reducción de sólidos volátiles fue del 46%, al alcanzar la operación estable. La producción de metano, con concentraciones superiores al 65%, fue de 0,39 LCH4/L•d. La elevada concentración de AGV del efluente termofílico se redujo considerablemente en la etapa mesofílica hasta valores de 200-300 mg de ácido acético/L y la concentración de coliformes fecales en el efluente final fue de 1,8 NMP/gST. Por tanto, operando en estas condiciones se cumplen los requerimientos para denominar el producto resultante de la digestión como biosólidos clase A: eliminación de patógenos y de sólidos volátiles. • CONCLUSIONES • La degradación anaerobia de lodos mediante el sistema en fases de temperatura termófilo-mesófilo ha mostrado una adecuada eficiencia en la eliminación de sólidos volátiles, por encima del 45% de eliminación, con una apropiada estabilidad del proceso. • Por tanto, esta tecnología puede ser considerada como una opción adecuada para la producción de biosólidos clase A. Las ventajas del sistema TPAD vienen dadas por las ventajas asociadas de la digestión anaerobia termofílica y la digestión anaerobia mesofílica. • La digestión anaerobia termofílica: • Destruye los organismos patógenos • Hidroliza los complejos orgánicos • Aumenta la eliminación de sólidos volátiles • Reduce las espumas • La digestión anaerobia mesofílica • Mejora la calidad del efluente termofílico • Convierte los AGV en metano • Reduce olores • Mejora la estabilidad del proceso Figura 1. Sistema de digestión anaerobia en fases de temperatura Agradecimientos El presente estudio forma parte del plan experimental del Proyecto de Investigación denominado “Optimización de la digestión anaerobia en fase secuencial de temperatura de lodos de EDAR (292/2006/3-4.2)”, financiado por la Secretaría General para la Prevención de la Contaminación y el Cambio Climático del Ministerio de Medio Ambiente.