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Un equipo de investigadores pertenecientes al Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (IIAMA-UPV) ha desarrollado una metodología que permite recuperar en torno al 30-40% del fósforo de las estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR).

Ello es posible gracias a una nueva configuración de la línea de fangos que permite extraer y separar el fósforo previamente a la estabilización del fango mediante la digestión anaerobia. El desarrollo de este sistema es especialmente importante para el sector agrícola, en el que el fósforo es uno de los principales nutrientes empleados como fertilizante.

Esta metodología es resultado del trabajo que se está desarrollando en el proyecto europeo LIFE ENRICH (Enhanced Nitrogen and phosphorus Recovery from wastewater and Integration in the value Chain), que tiene por objeto contribuir a la economía circular mediante la recuperación de nutrientes de las EDAR y su posterior valorización agrícola.

La investigación, que se está desarrollando en la EDAR de Murcia-Este, tiene su punto de partida en el citado sector, donde el fósforo compite con el nitrógeno como principal nutriente empleado como fertilizante. Sin embargo, la producción de fertilizantes nitrogenados conlleva un impacto negativo para el medio ambiente debido a su elevado consumo energético, mientras que el fósforo está considerado como un recurso natural no renovable, que podría escasear en el futuro si se mantienen los niveles de explotación actuales.

Duplica la recuperación de los sistemas actuales

El trabajo realizado por los miembros del IIAMA-UPV se basa en una propuesta de modificación de la línea de fangos de la EDAR de Murcia-Este, la supervisión de las obras y la toma de decisiones durante la operación de la nueva configuración de la línea de fangos, tal y como explica el subdirector del IIAMA e investigador principal por parte de la UPV, Ramón Barat Baviera.

"Durante el tratamiento biológico del agua residual", explica, "se desarrollan unas bacterias, conocidas como bacterias PAO, que eliminan grandes cantidades de fósforo acumulándolo intracelularmente. Posteriormente, durante el proceso de estabilización del fango, principalmente por vía anaerobia, el fósforo contenido en las bacterias PAO es liberado al medio, desencadenando importantes problemas de precipitación incontrolada tanto en los digestores como en las conducciones, bombas y equipos de deshidratación del fango, con el consiguiente incremento en los costes de explotación de las EDAR".

Con el nuevo método, se podrá recuperar en torno al 30-40% del fósforo procedente de la línea de fango, ya que se genera una corriente con un alto contenido en fósforo soluble que será precipitado de forma controlada en un reactor de cristalización en forma de un fertilizante de gran interés en agricultura, como es el caso de la estruvita (MgNH4PO4*6H2O).

"Con el método tradicional de recuperación del fósforo tras la digestión anaerobia, se recuperaba menos del 15%, en contraposición con esta nueva técnica, que permite disponer en torno al 30-40% del fósforo presente en el agua residual", resalta el profesor Barat.

Para desarrollar esta metodología, los investigadores -integrados en el grupo de Calidad de Aguas (CALAGUA) junto a miembros del Departamento de Química de la Universitat de València- han estudiado el proceso a nivel de simulación, han calibrado el modelo matemático BNMR1 en la EDAR de Murcia-Este, y han analizado diferentes alternativas en gestión del fango.

Una vez efectuado este trabajo, se ha seleccionado la alternativa más óptima que se implementará a escala real en la EDAR de Murcia-Este, en la que los miembros del IIAMA monitorizarán y supervisarán el proceso.

Socios del Proyecto LIFE ENRICH

El proyecto LIFE ENRICH, iniciado en septiembre de 2017 y con una duración estimada de tres años y medio, está coordinado por Irene Mozo, project manager de Cetaqua.

En él, participan el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria (IRTA), encargado de las pruebas agronómicas; Aquatec-SUEZ Advanced Solutions, responsable de la definición del modelo de negocio; la comunidad de regantes Aigües del Segarra Garrigues (ASG), como usuario final de los productos; la Empresa Municipal de Aguas y Saneamiento de Murcia (EMUASA), responsable de la operación piloto; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), como experta en la recuperación de nitrógeno; y la UPV, como referencia en recuperación de fósforo.

En concreto, el equipo de trabajo del IIAMA-UPV está compuesto por Ramón Barat, investigador principal, José Ferrer, responsable de CALAGUA, Joaquín Serralta, Daniel Aguado, María Pachés y Miguel Roldán.