Veolia Water Technologies & Solutions

Conozca más sobre la digestión anaeróbica

David Swerdlyk
| 13 de septiembre de 2023 |
digestión anaeróbica
lodo de aguas residuales
biosólidos

Una de las mejores herramientas que tenemos para combatir el cambio climático y el calentamiento global es la generación de energía a partir de subproductos de aguas residuales y residuos de alimentos. Las instalaciones en los Estados Unidos producen 4.5 millones de toneladas métricas secas (mdmt) de lodo de aguas residuales o biosólidos al año. El 42 % de ese material va a vertederos. Además, el Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA) estima que en 2010, el 31 %, o 133 mil millones de libras, de los 430 mil millones de libras de alimentos disponibles a nivel minorista y de consumo no se consumieron.

La digestión anaeróbica es un método de tratamiento de biosólidos que utiliza bacterias para transformar los residuos orgánicos en energía en ausencia de oxígeno. Esta transformación ocurre naturalmente en pantanos y se ha recreado en tanques cerrados llamados digestores para que esté disponible a una escala mayor y más controlable para tratar las aguas residuales.

Las bacterias digieren la fracción orgánica de los residuos y la convierten en biogás, una fuente de energía renovable. La materia orgánica residual forma un digestato que los agricultores deshidratan, convierten en abono y utilizan como fertilizante.

Veolia Water Technologies & Solutions promueve la producción y el uso locales de energía renovable y ha empoderado a sus clientes para aprovechar al máximo esta solución sostenible. Por ejemplo, Veolia participó en el sitio de compostaje de Artois en Francia, que genera alrededor de 3.5 millones de metros cúbicos de biogás y 25,000 toneladas de residuos tratados al año. Los residuos tratados permiten producir 8,000 megavatios hora de electricidad, equivalente al consumo anual de 2,700 hogares. Las 7,000 toneladas de materia orgánica que no se descomponen cada año durante el proceso de digestión anaeróbica son reutilizadas como compost por los agricultores locales.

Para conocer más acerca de la digestión anaeróbica, veamos algunas preguntas frecuentes sobre el tema.

P: ¿Cuáles son los principales beneficios de la digestión anaeróbica?

R: El mayor beneficio para la sociedad de la digestión anaeróbica de residuos orgánicos es garantizar que el material biodegradable nunca llegue a nuestros vertederos, donde de otro modo liberaría metano a la atmósfera y lixiviados, contaminando nuestras vías fluviales y aguas subterráneas.

Al desviar contenido orgánico a sistemas de digestión anaeróbica, podemos:

  • Producir energía renovable a partir de productos residuales tradicionales.
  • Contrarrestar el efecto de los fertilizantes químicos y reemplazarlos en el sector agrícola.
  • Evitar que el metano (un potente gas de efecto invernadero) se libere al medioambiente de forma incontrolable.
  • Reducir y desviar sólidos que generalmente van a los vertederos.

La digestión anaeróbica también optimiza la hidrólisis y la acidificación en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, lo que mejora la producción de biogás. Esto puede aumentar el rendimiento entre un 200 y un 300 % con respecto a la digestión tradicional, que fue exactamente el caso del Centro de reciclaje de agua Great Billing de Anglian Water después de implementar nuestra tecnología.

P: ¿Cómo es un sistema digestor anaeróbico?

R: En su forma más simple, un sistema digestor anaeróbico incluye un tanque sellado para impedir la entrada de oxígeno y la salida de biogás.

Se calienta a una temperatura similar a la del cuerpo humano y se mezcla bien. El material orgánico se introduce en el tanque, donde se almacena de 15 a 20 días, que es suficiente para permitir que las bacterias anaeróbicas conviertan la materia orgánica rica en carbono en biogás (~60 % de metano). Luego, ese biogás rico en metano se puede utilizar para generar electricidad a partir de una unidad combinada de calor y energía (CHP) o depurarse, mejorarse e inyectarse en la red de gas natural, desde donde, finalmente, se envía a nuestras viviendas y empresas que usan gas para calefacción y cocción.

P: ¿Qué papel desempeña la digestión anaeróbica en la economía circular?

R: La digestión anaeróbica aporta dos piezas clave a la economía circular: energía renovable y recuperación de nutrientes.

Al utilizar el biogás proveniente de las plantas de digestión anaeróbica para generar energía renovable (especialmente en industrias a las que es difícil proveer de electricidad), podemos contrarrestar el consumo de combustibles fósiles y, con suerte, mantenerlos bajo tierra. Los cultivos capturan el dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en energía en los alimentos que consumimos. Después de pasar por el ciclo de consumo humano, a ese material todavía le queda mucha energía sobrante en forma de carbono que podemos capturar en el biogás que se obtiene de los sistemas de digestión anaeróbica.

La mayor parte, si no la totalidad, de la materia prima para los sistemas de digestión anaeróbica proviene de tierras agrícolas. Los agricultores necesitan reponer carbono, nitrógeno y fósforo en las tierras que cultivan para garantizar que estas sigan siendo productivas. Las plantas de digestión anaeróbica producen un digestato que puede esparcirse en los campos para devolverle estos nutrientes y microbios saludables a la tierra y reducir la necesidad de fertilizantes químicos.

P: ¿Existen conceptos erróneos sobre este proceso o ideas que crea que deberían desterrarse?

R: Debemos superar el "factor asco" con respecto a los residuos orgánicos. Este proceso sucede de manera natural en los vertederos, por lo que es beneficioso para nosotros como sociedad tomar estos residuos y capturar su energía en un sistema específicamente diseñado para ello.

Los problemas relacionados con los olores son una de las mayores preocupaciones a la hora de construir estas instalaciones. Sin embargo, los olores pueden eliminarse y existen ejemplos de instalaciones exitosas en entornos urbanos o cerca de ellos.

P: ¿Cuál es el rol de Veolia?

R: Veolia ofrece una gama completa de soluciones de digestión anaeróbica, como preparación de materia prima, soluciones de calentamiento y mezcla en tanques, separación y tratamiento de digestato, acondicionamiento y mejora de biogás, y administración de la operación de estas instalaciones.

Conozca más sobre las capacidades de mejora de los sistemas de digestión anaeróbica de Veolia o contacte a un experto.

Acerca del autor

David Swerdlyk

Líder comunitario del mercado de biosólidos de Veolia Water Technologies & Solutions

Dave cuenta con más de 16 años de experiencia en el sector del agua y las aguas residuales, y se incorporó al negocio de biorreactores de membrana ZeeWeed de Veolia Water Technologies & Solutions en 2007. Durante los últimos 9 años, se ha desempeñado como ingeniero de procesos, dedicado especialmente a los biorreactores de membrana, los biosólidos y los espacios de digestión anaeróbica de biorresiduos, además de las aguas residuales industriales. En la actualidad, Dave es líder comunitario y desarrollador de aplicaciones del mercado de biosólidos de Veolia Water Technologies & Solutions en Oakville, Ontario. Tiene una licenciatura en Ingeniería de Bioprocesos de la University of Guelph y es ingeniero profesional en la provincia de Ontario.