Plantilla 14

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Optimización de la degradación anaerobia de lodos
de EDAR mediante la operación en fases de
temperatura Ángeles De la Rubia, Tania
Forster, Víctor Riau, Montserrat Pérez Dpto.
Ing. Química, Tecn. de Alimentos y Tecn. del
Medio Ambiente. Facultad CC del Mar y
Ambientales. Universidad de Cádiz. Campus Río San
Pedro s/n Apdo. 40, 11510 Puerto Real (Cádiz).
Tel. [phone]. Fax [phone]
montserrat.perez_at_uca.es Instituto de la Grasa
(CSIC), Avda. Padre García Tejero 4, 41012
Sevilla Tel. [phone] ext. 149 arubia_at_cica.es

• RESUMEN
• La digestión anaerobia termofílica de lodos de
  EDAR presenta importantes ventajas frente a su
  homóloga mesofílica
• Disminución del tiempo de retención necesario (y
  por tanto del volumen de reactor) si se desea
  obtener el mismo grado de eficacia depurativa.
• La eficacia respecto de la destrucción de
  patógenos es muy superior en el tratamiento
  termofílico, obteniéndose biosólidos clase A
  (USEPA).
• Mejora la hidrólisis de compuestos orgánicos
  complejos.
• Reduce de forma significativa las espumas.
• El principal inconveniente de la digestión
  anaerobia termofílica es el incremento del nivel
  de ácidos grasos volátiles en el efluente,
  especialmente cuando se opera a bajos tiempos de
  retención, del orden de 15 días o menos. Estos
  ácidos grasos pueden ser eliminados mediante la
  aplicación de una segunda etapa de digestión en
  condiciones mesofílicas. La combinación de las
  tecnologías termofílica y mesofílica se denomina
  digestión anaerobia en fases de temperatura
  (TPAD).
• En el trabajo que se presenta se han llevado a
  cabo ensayos de digestión anaerobia de lodos con
  fase secuencial de temperatura. Esta tecnología
  permite combinar las ventajas de cada proceso
  individual, mejorando la calidad del efluente, el
  rendimiento en metano, la reducción de sólidos
  volátiles y patógenos además de aumentar la
  capacidad de tratamiento del proceso y reducir
  costes.

MATERIAL Y MÉTODOS El sistema en fases de
temperatura (termófilo-mesófilo) se compone de un
primer digestor termofílico (55ºC), de 3 L de
volumen neto seguido por un digestor anaerobio
mesofílico (35ºC) con volumen útil de 5 L (Figura
1). El reactor termofílico se alimentó con lodo
mixto procedente de la EDAR Cádiz-San Fernando
(26 gSV/Kg) y el efluente de éste se utilizó para
alimentar el reactor mesofílico. El control
analítico se ha realizado mediante el seguimiento
de los siguientes parámetros de control pH,
alcalinidad, ST y SV, materia orgánica (medida
como DQO y COT) así como el amonio y el contenido
en ácidos grasos volátiles mediante
cromatografía. Volumen y composición del biogas y
parámetros microbiológicos recuento en placa de
patógenos (Salmonella Sp. y Coliformes totales y
fecales) y deshidratabilidad del lodo (medido en
base a tiempos de filtración). Las
determinaciones analíticas se realizan de acuerdo
a los métodos estandarizados (APHA, AWWA, WPCF,
1989), adaptándolos a residuos de alta carga
orgánica y alto contenido en sólidos.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN El sistema TPAD operó a 15
días de THR (THR de 5 días para el reactor
termofílico y 10 días el reactor mesofílico),
siendo la velocidad de carga orgánica aplicada al
reactor termofílico de 5 gSV/Ld. La reducción de
sólidos volátiles fue del 46, al alcanzar la
operación estable. La producción de metano, con
concentraciones superiores al 65, fue de 0,39
LCH4/Ld. La elevada concentración de AGV del
efluente termofílico se redujo considerablemente
en la etapa mesofílica hasta valores de 200-300
mg de ácido acético/L y la concentración de
coliformes fecales en el efluente final fue de
1,8 NMP/gST. Por tanto, operando en estas
condiciones se cumplen los requerimientos para
denominar el producto resultante de la digestión
como biosólidos clase A eliminación de patógenos
y de sólidos volátiles.

• CONCLUSIONES
• La degradación anaerobia de lodos mediante el
  sistema en fases de temperatura
  termófilo-mesófilo ha mostrado una adecuada
  eficiencia en la eliminación de sólidos
  volátiles, por encima del 45 de eliminación, con
  una apropiada estabilidad del proceso.
• Por tanto, esta tecnología puede ser considerada
  como una opción adecuada para la producción de
  biosólidos clase A. Las ventajas del sistema TPAD
  vienen dadas por las ventajas asociadas de la
  digestión anaerobia termofílica y la digestión
  anaerobia mesofílica.
• La digestión anaerobia termofílica
• Destruye los organismos patógenos
• Hidroliza los complejos orgánicos
• Aumenta la eliminación de sólidos volátiles
• Reduce las espumas
• La digestión anaerobia mesofílica
• Mejora la calidad del efluente termofílico
• Convierte los AGV en metano
• Reduce olores
• Mejora la estabilidad del proceso

Figura 1. Sistema de digestión anaerobia en fases
de temperatura
Agradecimientos El presente estudio forma parte
del plan experimental del Proyecto de
Investigación denominado Optimización de la
digestión anaerobia en fase secuencial de
temperatura de lodos de EDAR (292/2006/3-4.2),
financiado por la Secretaría General para la
Prevención de la Contaminación y el Cambio
Climático del Ministerio de Medio Ambiente.