Mejora de tratamiento para el secado de fangos de una estación depuradora de aguas residuales

Abstract

La producción de lodos es inherente al tratamiento de aguas residuales y al tratarse de un residuo peligroso debe ser tratado. Atendiendo a la normativa vigente en España, la gestión ideal pasa por la reducción en el origen y la reutilización de este residuo, por ejemplo, en el sector agrario para el acondicionamiento del suelo, debido a la gran cantidad de nutrientes y materia orgánica que los lodos pueden aportar. El uso de este biosólido en suelos agrícolas generalmente mejora las propiedades del suelo, como por ejemplo la fertilidad, lo cual provoca una mejora en el rendimiento del cultivo. La producción de lodos en Canarias es alcista y según fuentes oficiales se incrementará en los próximos años, además en islas como Tenerife donde el destino final de los lodos es el vertido se hace necesario la implantación de sistemas de reutilización. En este Trabajo Fin de Grado se evalúa la calidad agronómica de los lodos, así como los principales tratamientos que permiten adecuar el fango para su reutilización. Además, tomando como modelo la EDAR de Valle de Guerra se plantea la viabilidad para optimizar la línea actual de tratamiento de fangos. La línea de tratamiento plantada para la mejora de las características del lodo producto de la estación depuradora del noreste de Tenerife consiste en la implementación de un sistema de estabilización anaerobio y un proceso de deshidratación solar. El primero con el objetivo de reducir el contenido en organismos patógenos del lodo y el segundo con el fin de elevar el porcentaje de sequedad del lodo para su correcto uso y transporte. Además, la instalación se complementa con un sistema de aprovechamiento del biogás, producido en la digestión anaerobia, para la producción eléctrica. La producción actual de lodos de la EDAR se estima en 33.816 kg/d los cuales nos son reutilizados. Atendiendo al espacio disponible se propone la instalación de un digestor anaerobio que permite una reducción de 2.624 kg/d de fangos y la producción eléctrica de 7.708 MWh al año mediante el sistema de aprovechamiento del biogás. El sistema de secado solar permite obtener un biosólido que cumple con los requerimientos legales para su reutilización con una sequedad de en torno al 60%. El sistema permite reducir la huella de carbono de la EDAR en 49.614 kgCO2/año por transporte y un ahorro en la huella de carbono de 1.170 tCO2/año gracias a la cogeneración, reduciendo la cantidad de lodo vertido a 6.721 kg/d.

The production of sludge is inherent to wastewater treatment and, being a hazardous waste, it must be treated. According to the current regulations in Spain, the ideal management is the reduction at source and the reuse of this waste, for example, in the agricultural sector for soil conditioning, due to the large amount of nutrients and organic matter that sludge can provide. The use of this biosolid in agricultural soils generally improves soil properties, such as fertility, which leads to improved crop yields. Sludge production in the Canary Islands is increasing and, according to official sources, it will increase in the coming years. Moreover, on islands such as Tenerife, where the final destination of sludge is landfill, it is necessary to implement reuse systems. In this Final Degree Project the agronomic quality of the sludge is evaluated, as well as the main treatments that allow to adapt the sludge for its reuse. In addition, taking the Valle de Guerra WWTP as a model, the feasibility of optimizing the current sludge treatment line is proposed. The treatment line designed to improve the characteristics of the sludge from the northeast wastewater treatment plant of Tenerife consists of the implementation of an anaerobic stabilization system and a solar dehydration process. The former is aimed at reducing the pathogenic organism content of the sludge and the latter to increase the percentage of dryness of the sludge for its correct use and transport. In addition, the facility is complemented by a system for using the biogas produced in the anaerobic digestion process for electricity production. The current production of sludge from the WWTP is estimated at 33,816 kg/d, which is not reused. Taking into account the available space, it is proposed to install an anaerobic digester that allows a reduction of 2,624 kg/d of sludge and the production of 7,708 MWh of electricity per year by means of the biogas utilization system. The solar drying system allows obtaining a biosolid that meets the legal requirements for reuse with a dryness of around 60%. The system reduces the WWTP's carbon footprint by 49,614 kgCO2/year per transport and a carbon footprint saving of 1,170 tCO2/year thanks to cogeneration, reducing the amount of sludge discharged to 6,721 kg/d.