Recuperación de nutrientes de aguas residuales para transformarlos en fertilizantes de alto valor añadido

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La investigación ha estado cofinanciada por la Unión Europea, a través del Fondo Europeo de Desarollo Regional (FEDER)

La UPC participa en el proyecto DigesTake, con el que se investiga la valorización de los efluentes líquidos y gases de la digestión anaeróbica de lodos de depuradoras urbanas, con un alto contenido de nutrientes. El consorcio, liderado por el grupo LEQUIA de la Universitat de Girona (UdG), está integrado por una decena de socios entre universidades, empresas y centros tecnológicos de toda Cataluña.

03/10/2018

Las depuradoras del futuro no serán solo instalaciones donde se limpiará el agua sucia. En este mismo siglo, las depuradoras, además de eliminar contaminantes, regenerarán el agua residual para volverla a utilizar y se recuperarán los nutrientes que esta arrastra para transformarlos en fertilizantes, biocombustibles o compuestos para la industria química y farmacéutica. Por este motivo, algunos ya las empiezan a llamar "las nuevas biorrefinerías". Esta visión ya no tiene marcha atrás y está perfectamente alineada con el nuevo paradigma de la economía circular que promueve la Comisión Europea para cerrar ciclos y flujos económicos a través del ahorro de recursos y la reducción de residuos.

El grupo de investigación Resource Recovery and Environmental Management (R2EM) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) participa en el consorcio liderado por el grupo de investigación LEQUIA de la Universitat de Girona (UdG) para llevar a cabo el proyecto de investigación industrial DigesTake: recuperación y valorización de recursos de digestados urbanos en el marco de la economía circular, que tiene como objetivo aplicar los principios a la digestión anaeróbica de los lodos de depuradoras urbanas. Este proceso, necesario para evitar la proliferación de bacterias infecciosas y malos olores, genera tres corrientes: una fase sólida, con el barro estabilizado; una fase gas, formada por una mezcla de dióxido de carbono y metano; y una fase líquida o "digestato" con un alto contenido de nutrientes (fundamentalmente, carbono, nitrógeno, fósforo y potasio) que pueden ser aprovechados con el objetivo de obtener fertilizantes.

En el marco del proyecto DigesTake, los diez socios del proyecto, entre universidades, centros tecnológicos y empresas de toda Cataluña, investigarán la recuperación y valorización de recursos tanto del efluente líquido como del gaseoso, con la intención de hacer posible la conversión del dióxido de carbono del biogás en compuestos orgánicos de valor añadido (butirato y caproat) mediante sistemas bioelectroquímicos.

En cuanto a la fracción líquida, el proyecto desarrollará y validará dos procesos alternativos para recuperar el fósforo en forma de fertilizante sólido a través de la cristalización de estruvita, uno de ellos utilizando subproductos de minería; un proceso de producción de fertilizantes líquidos ricos en amonio mediante sistemas de adsorción-desorción con zeolitas y contactores de membranas; un proceso para eliminar el excedente de nitrógeno con bajo consumo energético en condiciones microaerófilas; y nuevos procesos de ósmosis directa para regenerar agua y valorizar un concentrado orgánico de nutrientes.

Finalmente, también se llevarán a cabo actividades de investigación transversales, tales como el desarrollo de un nuevo sistema de sensores para monitorizar la concentración de los compuestos de fósforo, o la evaluación económica y ambiental de todas las tecnologías investigadas.

El DigesTake es uno de los seis proyectos de la nueva comunidad RIS3CAT Agua acreditada por la Generalitat de Catalunya a través de la Agencia para la Competitividad de la Empresa (ACCIÓ) y cofinanciada con el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea.

Del laboratorio a la planta piloto
El proyecto tiene un presupuesto de 2,1 millones de euros y se ejecutará durante tres años y medio, a lo largo de los cuales se realizarán experimentos a escala laboratorio y en las plantas piloto. Para alcanzar los objetivos, la colaboración público-privada será fundamental. Por parte de las universidades, además de los grupos de investigación LEQUIA de la UdG y R2EM de la UPC, participan el grupo de investigación de procesos de separación industrial y el grupo de desarrollo y aplicación de procedimientos analíticos, ambos de la Universidad de Barcelona (UB). También participan los centros tecnológicos CTM, Leitat y el Cetaqua (Centro Tecnológico del Agua), vinculado también a la UPC, y las empresas de los sectores del agua y la producción de fertilizantes LEF Ingenieros, ADASA, Aquambiente (grupo SUEZ) e Iberpotash-ICL. El consorcio también cuenta con la Agencia Catalana del Agua (ACA), el Consejo Comarcal del Pla de l'Estany y la empresa OMS-Sacede, como entidades colaboradoras.