Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Multi-AD, un nuevo reactor a la medida de la pyme
El proyecto Life Multi-AD 4 Agrosmes pasa de prototipo a escala industrial un sistema especialmente diseñado para el tratamiento de aguas residuales de pymes agroalimentarias. Incorpora un innovador reactor anaerobio multifásico de alto rendimiento que además de eliminar la materia orgánica del vertido, produce biogás que puede ser utilizado posteriormente para generar calor o electricidad.
Hidratos de carbono, proteínas, sólidos en suspensión, aceites y grasas... forman parte de las aguas residuales generadas por las pymes agroalimentarias, que se caracterizan por tener altas concentraciones de materia orgánica biodegradable. Reducir la carga contaminante de los vertidos de este sector para cumplir lo que marca la ley es actualmente una prioridad. El proyecto Life Multi-AD 4 Agrosmes se ha propuesto industrializar un nuevo sistema de tratamiento de aguas pensado expresamente para las pymes del sector, a partir del diseño de un reactor patentado por la empresa riojana Agua, Energía y Medioambiente Servicios Integrales (AEMA), líder del proyecto.
La clave está en sustituir los tratamientos aerobios tradicionales, por un novedoso sistema anaerobio (sin oxígeno). ¿Por qué? "Los sistemas de depuración de aguas que se utilizan habitualmente son tratamientos aerobios, cuyo coste energético es muy alto debido a las necesidades de oxígeno del sistema", explica Mario Miana desde Itainnova, que también participa en el proyecto. Como alternativa se proponen los tratamientos anaerobios, "pero hoy en día estos sistemas están optimizados para la gestión de grandes caudales y la elevada inversión de su puesta en marcha solo resulta rentable en grandes instalaciones, haciendo inviable que las pymes (el 95% del sector) apuesten por este tipo de tecnologías debido a los pequeños caudales de agua residual que generan".
Por este motivo, "es necesario desarrollar reactores anaerobios económicamente asequibles que permitan tratar los vertidos de manera eficiente y producir biogás, reduciendo los costes energéticos". El sistema que se quiere industrializar incorpora un diseño innovador de un reactor anaerobio de alto rendimiento y está pensado para pequeñas y medianas empresas agroalimentarias cuyos caudales de vertidos oscilen entre 25 y 500 m3/día. Concretamente, "se estima que será capaz de conseguir un ahorro energético anual de alrededor del 13% en comparación con los tratamientos aerobios". Además, "como las tecnologías anaerobias producen menor cantidad de fangos que las aerobias, se prevé una reducción del coste de gestión de estos residuos en torno al 80%". En resumen, "tanto la reducción en el consumo energético como en la gestión de fango supondrá un ahorro significativo en los costes de explotación de las depuradoras", concluye Miana.
El proyecto arrancó el pasado mes de septiembre y en estos momentos se está trabajando en la definición del modelo fluidodinámico. Esta tarea "consiste, por un lado, en definir los requisitos que debe cumplir el futuro reactor y, por otro, generar un modelo numérico que capture con precisión los principales fenómenos físicos y químicos que se producen en el interior del prototipo actual", explica Miana. Itainnova se ocupa del escalado del reactor hasta alcanzar su tamaño industrial y de la programación del software como herramienta de diseño de reactores anaeróbicos.
En los tratamientos aerobios, explica Mario Miana desde Itainnova, "los microorganismos presentes en el reactor biológico se ponen en contacto con el vertido a depurar en presencia de oxígeno en exceso para eliminar la materia orgánica biodegradable". Este tipo de tratamientos implica elevados costes, "ya que se genera un exceso de fangos que hay que gestionar posteriormente y el oxígeno es aportado por equipos externos que requieren gran cantidad de energía". Miana destaca que "la aireación del reactor biológico supone en torno al 60% de los costes energéticos operacionales de una estación depuradora de aguas residuales".
Por el contrario, "los microorganismos presentes en los tratamientos anaeróbicos no requieren la inyección de oxígeno en un reactor para eliminar materia orgánica biodegradable y son capaces de transformarla en una mezcla de metano y dióxido de carbono mediante un proceso de digestión". En función de la calidad, este biogás puede ser utilizado posteriormente para generar calor o electricidad. Además, este tratamiento produce mucho menos fango en exceso que los tratamientos aerobios. "Desafortunadamente, los tratamientos anaerobios que se encuentran actualmente disponibles requieren una gran inversión que solo está al alcance de grandes instalaciones que tratan grandes volúmenes de vertido, esto es, caudales mayores de 1.000 m3/día". Por esta razón, la implementación de este tipo de tratamientos en las pymes de la industria agroalimentaria es aún marginal y se precisan reactores a medida (con una capacidad de entre 25 y 500 m3), en función de las necesidades de cada cliente, como el que desarrolla el proyecto Life Multi-AD 4 Agrosmes.
