Energía ecológica a partir de lodos residuales tratados
Los lodos residuales (o lodos cloacales) constituyen el principal producto derivado del tratamiento de las aguas residuales. Sin embargo, la eliminación de los lodos residuales puede suponer hasta el 60 % de los gastos de explotación de una planta de tratamiento de aguas residuales, dado que consume cantidades ingentes de energía. El proyecto MFC4SLUDGE ("MFC4Sludge": Microbial fuel cell technologies for combined wastewater sludge treatment and energy production) fue una colaboración entre pymes europeas enfocada hacia la creación de una alternativa comercial adecuada a los actuales métodos de tratamiento de los lodos residuales. Este consorcio adoptó un enfoque innovador para asegurar que el impacto medioambiental quede minimizado y que las plantas depuradoras no incurran en demandas energéticas adicionales. El método desarrollado por este consorcio consiste en una celda de combustible microbiana (MFC) acoplada a digestión anaeróbica hidrolítico-acidogénica (HA-AD). Los investigadores emplearon estas tecnologías complementarias para conformar un sistema energético capaz de reducir en más de un 90 % los compuestos orgánicos presentes en las aguas residuales y producir energía a la vez. El desarrollo de las MFC se centró en mejorar la eficiencia del sistema y su rentabilidad. Esto se consiguió diseñando estrategias de control con las que lograr un rendimiento óptimo y creando una nueva configuración de celda y cátodos. También se diseñó y construyó un digestor HA-AD a escala de laboratorio, tras lo cual se realizaron ensayos iniciales con el fin de determinar su alcance operativo. Asimismo, se estudió la capacidad de producción de ácidos grasos volátiles con que cuentan los efluentes de la digestión anaeróbica de los lodos generados por las depuradoras. Los resultados señalaron que los efluentes de la digestión anaeróbica parcial resultaban adecuados para la producción de bioelectricidad con las MFC. Se desarrollaron también modelos matemáticos para los procesos de HA-AD, MFC y acoplados. MFC4SLUDGE reducirá el impacto medioambiental generado por los lodos residuales al reducir su volumen y generar una fuente de energía, aportando, así, valor a los residuos. Su ámbito de aplicación no se limita a las aguas residuales de origen doméstico; sus resultados son válidos también para plantas de tratamiento industriales que generen lodos con volúmenes elevados de nitrógeno o azufre, valores de pH extremadamente bajos o bien compuestos orgánicos. Asimismo, los frutos de este proyecto contribuirán a mejorar la competitividad de las pymes participantes dotándoles de valiosos conocimientos técnicos y de una mayor capacidad de generación de empleo. Por último, favorecerán el aprovechamiento de los lodos residuales en la agricultura, al permitir que las autoridades de ámbito local que administran plantas depuradoras cumplan la Directiva sobre lodos de depuradora 86/278/CEE.
Palabras clave
Lodos de aguas residuales, tratamiento de aguas residuales, MFC4SLUDGE, celda de combustible microbiana, digestión anaeróbica de bacterias hidrolítico-acidogénicas
