1. ANTECEDENTES

Eutrofización, principal problema de contaminación de las aguas del planeta

1. ANTECEDENTES

Tecnologías convencionales de eliminación de nutrientes

Operación o Procesos de Tratamiento

Eliminación de Nitrógeno (%)

Tratamiento convencional

Primario 5-10

Secundario 10-30

Tratamientos avanzados

Proceso Biológico de Nitrificación-

Desnitrificación 70-95

Operación o Procesos de Tratamiento

Eliminación de Fósforo (%)

Tratamiento convencional

Primario 10-20

Secundario 8-25

Tratamientos avanzados

Eliminación biológica del fósforo (proceso independiente)

70-90

Eliminación química (precipitación) 70-90

Costes eliminación contaminantes del agua residual

€/kg

Materia orgánica 0,5-1

Nitrógeno 5-8

Fósforo 13-20

1. ANTECEDENTES

Tecnologías convencionales de eliminación de nutrientes

78,5

129,525

0

20

40

60

80

100

120

140

P. Convencional Eliminación P

grSS hab-1 día-1

1. ANTECEDENTES

¿Qué son las microalgas?

1. ANTECEDENTES

Fotobiodepuración de aguas residuales con microalgas

Proceso sencillo

Mitad del siglo pasado

Eliminación de forma efectiva y a bajo coste el exceso de nutrientes

No requiere de C orgánico para la eliminación de N y P

Mecanismos de eliminación: asimilación celular

Descarga de efluente oxigenado al medio receptor

Microalgas más utilizadas: Chlorella, Scenedesmus y Spirulina

1. ANTECEDENTES

Fotobiodepuración de aguas residuales con microalgas

Fotobiodepuración de aguas residuales con microalgas

1. ANTECEDENTES

Consumo energético

Producción fangos 78,5

129,525

106,76

0

20

40

60

80

100

120

140

P. Convencional Eliminación P Microalgas

gr SS hab -1 día -1

Requerimiento de espacio

Nuevas estrategias de integración de consorcios microalga-bacteria en plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas de pequeño tamaño

2. OBJETIVO

El proyecto con nº de expediente RTC 2015-3245-5 ha sido cofinanciado por el Ministerio de Economía y Competitividad y el Fondo Europeo de Desarrollo regional (FEDER) en la convocatoria Retos-Colaboración 2013-2016

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Reaceway MICROALBAC

1.000 L 2.850 L 30 cm lámina de agua V superficial 20-30 cm/s

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Proceso 1.- Selección y crecimiento microalgas aguas residuales EDAR Castellón de la Plana 2.- Llenado con agua de primario hasta lámina de 30 cm (2850L) 3. Inoculación (280 g biomasa) 4. Cálculo cinética en discontinuo

1.000 L

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Proceso 4.- Cálculo de la cinética en discontinuo

1.000 L

Ver

ano

0,000

200,000

400,000

600,000

800,000

1000,000

0,00 100,00 200,00 300,00 400,00

mgS

S/L

horas

Invi

ern

o

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Proceso 5.- Estudio proceso continuo

1.000 L 0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

CO

D (

mg

/l)

Inf

Efl

83%

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Proceso 5.- Estudio proceso continuo

1.000 L

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

NH

4 (

mg

/l)

Inf

Efl

98%

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

NO

3 (

mg/

L)

Date

Inf

Efl

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Proceso 5.- Estudio proceso continuo

1.000 L

V: 68% I: 48%

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

P (

mg/

L)

Date

Inf

Efl

3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Proceso

1.000 L

4. BIOMETANIZACIÓN

% Eliminación DQO Sin pretratamiento Con pretratamiento

Biomasa noviembre 44,5±24,6 % 34,0±13,0 %

Biomasa febrero 29,0±12,7 % 37,2±10,5 %

mL CH4/g DQOin Sin pretratamiento Con pretratamiento

Biomasa noviembre 142±79,9 105±75,4

Biomasa febrero 117±53,4 149±42

Condición operacional

Biomasa fresca Noviembre/2017-

Febrero/2018

HRT: 15 días

OLR: 1.5 gDQO/(L·día)

Temp: 35 ºC

4. PODER FERTILIZANTE

Caracterización

pH adecuado para desarrollo vegetal

Sin riesgos de contaminación por metales o compuestos orgánicos ni de

fitotoxicidad a dosis adecuadas

Contienen C orgánico, N, P, K y micronutrientes reserva de nutrientes en

suelo

Contienen N, P, K en forma asimilable estimulación desarrollo vegetal

Aporta microorganismos, enzimas y nutrientes mejora de la calidad

microbiológica y bioquímica del suelo

Mayor contenido en nitratos y fosfatos que lodo convencional

Alto contenido de agua (99,6%), sólo 0,22 % de MO y 0,06 % de N

aplicación rentable en zonas cercanas al punto de origen.

Potencial presencia de patógenos (E. coli)

0

20

40

60

170 kg N/ha

150 kg N/ha

120 kg N/ha

100 kg N/ha

80 kg N/ha

Incremento en peso fresco

Lodo EDAR Biomasa algal

0

20

40

60

170 kg N/ha

150 kg N/ha

120 kg N/ha

100 kg N/ha

80 kg N/ha

Incremento en peso seco

Lodo EDAR

Biomasa algal

C

E

B

A

D

A

C

É

S

P

E

D

-10

0

10

20

30

170 kg N/ha

150 kg N/ha

120 kg N/ha

100 kg N/ha

80 kg N/ha

Incremento rendimiento, peso seco

Lodo EDAR Biomasa algal

4. PODER FERTILIZANTE

4. PODER FERTILIZANTE

5. CONCLUSIONES

El tratamiento con microalgas, puede se una buena opción para la tratar

aguas residuales urbanas, aunque falta pilotar la planta con reactor

anóxico, para ver rendimientos en cuanto a eliminación de nutrientes

Muy bajo consumo energético y evita formación aerosoles contaminantes

originados por la aireación

Biomasa algal con alto poder biofertilizante y de generación de biogás

A favor

En contra

Sistema sensible a cambios climatológicos. Necesita radiación solar y no

afronta bien lluvias torrenciales

Válido para EDARu de hasta 5000 he. Necesita extensiones de terreno muy

grandes