Calagua demuestra el potencial de la filtración directa por membranas para aumentar la producción de biogás en la EDAR

El estudio, publicado en la revista Journal of Water Process Engineering, ha sido desarrollado por Ivana Ivailova, Juan Bautista Giménez, Daniel Aguado y Joaquín Serralta, con el objetivo de aplicar los principios de la economía circular en el sector de la depuración. “El concepto de economía circular se puede aplicar en las EDAR reutilizando el agua en la agricultura, la industria o incluso para recargar acuíferos en países con estrés hídrico. Pero también pasa por la recuperación de nutrientes y energía de las aguas residuales urbanas, un enfoque que está cobrando cada vez más relevancia”, destacan los autores.

Tradicionalmente, las EDAR eliminan la materia orgánica mediante procesos aerobios que requieren un alto consumo energético. En cambio, la filtración directa por membranas concentra esa materia y la dirige hacia la digestión anaerobia, donde se transforma en biogás, un combustible renovable que puede emplearse para generar electricidad y calor dentro de la propia planta. Con esta idea, los investigadores evaluaron el impacto de integrar un módulo de ultrafiltración en la línea principal de la EDAR de la Cuenca del Carraixet (Alboraya, Valencia).

Para ello, operaron durante casi dos años una planta piloto equipada con una membrana de ultrafiltración y alimentada con agua residual pretratada o decantada. La corriente de rechazo de las membranas se utilizó como alimento a un digestor anaerobio mesófilo en laboratorio, lo que permitió analizar en detalle la degradación de materia orgánica, la producción de biogás y la eficiencia del proceso de biometanización. Además, el estudio examinó las propiedades de sedimentación de la corriente concentrada generada por la filtración, comparándolas con los lodos primarios.

Resultados clave

Los resultados del trabajo muestran un incremento del 28% al 52% en la materia orgánica enviada a digestión anaerobia en función de las condiciones de operación, lo que se traduce en un aumento del 45% al 74% en la producción diaria de biogás. “Hemos demostrado que la filtración directa por membranas permite alcanzar una recuperación energética de hasta 0,256 kWh por metro cúbico de agua tratada, mejorando además las propiedades de sedimentación cuando la membrana se sitúa tras el pretratamiento”, explica Joaquín Serralta, investigador del IIAMA.

Este avance convierte a las depuradoras en biofactorías urbanas, capaces de producir su propia energía verde y reducir al mismo tiempo su huella de carbono. “Supone un paso decisivo hacia la autosuficiencia energética de las depuradoras, reforzando su papel en la transición ecológica europea”, añade Daniel Aguado. Los investigadores concluyen que la filtración directa por membranas es una tecnología prometedora para el futuro de la gestión del agua, ya que no solo mejora la eficiencia energética de las depuradoras, sino que también impulsa su integración en la economía circular, recuperando recursos valiosos de las aguas residuales.