Tratamiento y valorización de lodos en depuradoras de aguas residuales

Los lodos generados en las plantas de tratamiento de aguas residuales se clasifican principalmente en:

• Fango primario: Proviene de los tanques de decantación primaria. Se caracteriza por su color grisáceo y un olor desagradable.
• Fango activado: Se origina de la purga del reactor biológico y presenta un color marrón.

Línea de Tratamiento de Lodos

El tratamiento de los lodos abarca varias etapas fundamentales:

1. Espesamiento

El objetivo de esta fase es reducir el volumen de agua presente en los lodos.

• Por gravedad: Se mantiene un manto de lodos en el fondo del espesador para facilitar su concentración. Este método es más efectivo con el fango primario crudo.
• Por flotación: Destaca la flotación por aire disuelto. En este proceso, el aire se disuelve en el agua bajo presión elevada. Al liberar la presión, se forman burbujas que arrastran los sólidos del fango hacia la superficie, donde son extraídos. Este método es particularmente útil para el fango secundario.

2. Estabilidad (Digestión)

Esta etapa busca estabilizar los lodos, reduciendo su potencial patógeno y mejorando sus características para su posterior manejo.

• Digestión aerobia: El fango se airea durante un período prolongado en un tanque abierto.
• Estabilización química: Se reduce el contenido de materia volátil y se inhibe la actividad biológica.
• Digestión anaerobia: Este proceso ofrece múltiples beneficios, incluyendo la producción de energía (biogás), la reducción de emisiones de CO2, la disminución del volumen de lodos, la obtención de biosólidos estabilizados para su reutilización, la eliminación de olores y un alto rendimiento en la reducción de patógenos.

3. Deshidratación

El propósito es eliminar la mayor cantidad de agua posible de los lodos estabilizados.

• Eras de secado: Consiste en extender el fango sobre grandes superficies cubiertas de arena para que el agua se filtre y evapore.
• Equipos mecánicos:
  • Filtro banda: El fango se mezcla con un coagulante para formar flóculos, facilitando la eliminación del agua mediante la presión ejercida por rodillos.
  • Filtros prensa: Se introduce el fango, tratado previamente con polielectrolitos, en un filtro donde se aplica presión para separar el agua.
  • Centrífuga: El fango, mezclado con un coagulante, se somete a alta velocidad de rotación. Las partículas sólidas se depositan en el exterior, mientras que el agua es extraída.

4. Secado

Se reduce aún más el contenido de humedad de los lodos deshidratados.

• Secado de contacto: El fango pasa sobre una superficie caliente, provocando la evaporación del agua.
• Secado por bandeja: El fango se distribuye en bandejas calientes que se mueven secuencialmente.
• Secado por convección: El fango se pone en contacto con aire seco y caliente, lo que facilita la evaporación del agua.

Durante el proceso de secado, en la cogeneración, se puede aprovechar el biogás producido.

Gestión de Residuos de Lodos

La gestión de los lodos residuales sigue una jerarquía de prioridades:

1. Prevención: El objetivo principal es reducir la generación de lodos al máximo, minimizando los efectos adversos en el medio ambiente. Esto es particularmente desafiante en el contexto de las depuradoras, donde el aumento de la depuración conlleva un aumento de la producción de lodos.
2. Reutilización: Actualmente, la reutilización directa de los lodos como materia prima no es una opción aplicable en la mayoría de los casos.
3. Reciclaje: Similar a la reutilización, el reciclaje directo de los lodos para fabricar productos idénticos no es factible.
4. Valorización: Consiste en dar un nuevo uso a los lodos. Las opciones incluyen su uso como abono para cultivos (tras un tratamiento adecuado) o su incineración para la recuperación de energía.
5. Eliminación: Como última opción, los lodos pueden ser depositados en vertederos o inyectados directamente en el suelo, siempre cumpliendo con la normativa ambiental vigente.