¿Conviene recuperar el fósforo antes de la digestión anaerobia en las EDAR?

Los investigadores Miguel Roldán y Ramón Barat, del Instituto Universitario de Investigación de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (IIAMA-UPV), Alberto Bouzas y  Aurora Seco, del  Grupo Calagua de la Universitat de València, Eva Mena, de Emuasa y Álvaro Mayor, de Cetaqua, han llevado a cabo esta investigación publicada en la revista científica Water Research.

De las simulaciones realizadas en este trabajo se extrae que la recuperación de fósforo antes de la digestión anaerobia ofrece mejores resultados a nivel técnico, ambiental y económico que la recuperación habitual postdigestión, tal y como se ha comporbado en la EDAR de Murcia-Este tras realizar las modificaciones en la configuración de la línea de fangos.

La investigación que forma parte del proyecto europeo Life Enrich (Enhanced Nitrogen and phosphorus Recovery from wastewater and Integration in the value Chain), que busca mitigar los problemas que podrían ocurrir en las próximas décadas a causa del agotamiento de las reservas minerales de fósforo (P), un recurso natural no renovable y esencial para la producción de fertilizantes, que podría escasear si se mantienen los niveles de explotación actuales. Por ello, analiza cómo mejorar los procesos de extracción y recuperación del fósforo procedente de las EDAR, que lo reciben en grandes cantidades y donde se puede encontrar en concentraciones suficientemente altas para su recuperación.

"Actualmente, las principales tecnologías implantadas a escala industrial, que recuperan el fósforo tras la digestión anaerobia de los fangos, poseen un potencial de recuperación limitado como consecuencia de la precipitación incontrolada de fósforo durante y después de la digestión. Esto provoca una reducción de la cantidad recuperable y además supone un reto operacional al depositarse sobre las paredes de conducciones, reactores y equipos, suponiendo un coste económico considerable", afirma Miguel Roldán, autor principal del estudio.

Nuevos planteamientos y resultados

Bajo este contexto, el estudio plantea recuperar el fósforo antes de la digestión anaerobia y de este modo, aumentar la cantidad disponible, realizando el estudio por simulación desde un punto de vista técnico, económico y ambiental, buscando además la minimización de los costes al aprovechar los equipos con los que cuenta la EDAR. Para ello, se propone la modificación en la configuración de la línea de fangos de la EDAR de Murcia-Este, para obtener corrientes líquidas con un elevado contenido en ortofosfato (PO4) y su posterior recuperación en forma de un fertilizante, como puede ser la estruvita (MgNH4PO4*6H2O).

En el estudio se simularon tres alternativas:

• La primera, basada en la elutriación del fango biológico junto con el fango primario sobre los espesadores por gravedad para aprovechar el sobrenadante de estos como corriente de recuperación.
• La segunda, una adaptación de la tecnología WASSTRIP, ya implantada a escala industrial en distintas EDAR, que emplea el espesado mecánico para obtener la corriente de recuperación.
• La tercera, también se simuló la tecnología más convencional, basada en la recuperación tras la digestión del fango.

Los resultados determinan que las dos modificaciones realizadas ofrecen, por tonelada de P recuperado, mejores resultados a niveles técnico, ambiental y económico que la recuperación postdigestión. De hecho, la primera propuesta, basada en la elutriación del fango, "a pesar de tener una capacidad de recuperación inferior a la segunda", está considerada la opción más adecuada para su implantación en la EDAR de Murcia-Este "por sus menores impactos ambientales y costes económicos", asevera el investigador del grupo Calagua.

Finalmente, Miguel Roldán pone en valor la importancia del trabajo realizado ya que demuestra que la realización de estudios holísticos para alternativas aparentemente similares "pueden significar un progreso notable para alcanzar un nuevo paradigma dentro del tratamiento de aguas residuales y contribuir a superar las limitaciones de las tecnologías actuales".

Socios del Proyecto Life Enrich

El proyecto Life Enrich, iniciado en septiembre de 2017 y que cuenta con una duración de tres años y medio, está coordinado por Núria Basset, Project Manager de Cetaqua, y participan el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (IRTA), encargados de las pruebas agronómicas; la comunidad de regantes Aigües del Segarra Garrigues (ASG), como usuario final de los productos; la Empresa Municipal de Aguas y Saneamiento de Murcia (EMUASA), responsables de la operación del piloto, la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) como expertos en la recuperación de nitrógeno y el IIAMA-UPV, como expertos en recuperación de fósforo. Concretamente, el equipo de trabajo del IIAMA está compuesto por Ramón Barat como investigador principal, el responsable del grupo de Calidad de Aguas (Calagua) José Ferrer, Joaquín Serralta, Daniel Aguado, María Pachés y Miguel Roldán.