Los compuestos que se consideran contaminantes en el agua, por ejemplo, muchos compuestos de nitrógeno y fósforo, pueden extraerse de los efluentes y utilizarse de manera beneficiosa.
La recuperación de energía y compuestos valiosos de los efluentes agrega valor al proceso de purificación de agua
Los efluentes alguna vez fueron algo para eliminar, pero hoy se consideran demasiado valioso para desperdiciar. De hecho, son ricos en energía, nutrientes y otros materiales prometedores, sin mencionar el recurso cada vez más valioso del agua misma. A medida que los líderes del sector se dan cuenta del potencial de los efluentes, la totalidad del modelo de la planta de tratamiento de efluentes (WWTP, por sus siglas en inglés) está cambiando a un modelo más eficiente de instalaciones de recuperación de recursos hídricos (WRRF, por sus siglas en inglés) que utilizan procesos de conversión bioquímicos, físicos, fisicoquímicos y biológicos para extraer valor de flujos previamente no explotados.
En la década de 1970, simplemente se deshicieron del lodo de los efluentes municipales pero a principios de la década de 1990, los biosólidos se estaban utilizando de manera beneficiosa, por ejemplo, para crear fertilizantes. A principios de la década del 2000, las aplicaciones de bioenergía habían comenzado, y en la década de 2010, la recuperación de otros recursos comenzó a tomarse en serio. Para el 2018, el editor de la Global Water Intelligence Christopher Gasson, predijo una inminente “década de oro” de tratamiento de efluentes, ndicando:
[N]ecesitamos sistemas descentralizados de confianza […] pública en el reúso directo de agua potable y sistemas de conversión de residuos en energía que garanticen que todo el proceso de tratamiento sea positivo en el consumo de energía.
Recuperación de Energía de Efluentes
Una de las fuentes de recursos más robustas y valiosas que las WWTPs no explotan de manera habitual es la energía en forma de biogás, que contiene aproximadamente 70% de metano. Para producir este “metano verde,” los biodigestores calentados crean un ambiente para que las bacterias anaeróbicas fermenten corrientes de desechos con alto contenido orgánico, incluidos desechos animales, desechos de procesamiento de alimentos y materia vegetal. La codigestión con residuos sólidos domésticos añadidos (HSW, por sus siglas en inglés) puede duplicar la producción de biogás a partir de la digestión de los biosólidos.
El gas de este proceso de conversión de desechos en energía se eleva a la parte superior del digestor donde se recolecta para producir vapor, que se utiliza en los procesos o para generar electricidad. Esto reduce drásticamente los costos de energía de una operación e incluso puede producir un flujo de ingresos. Algunas instalaciones pueden convertirse en productores de energía neta o cero neta.
Recuperación de Nutrientes y Biosólidos
Algunos recursos recuperados a partir de efluentes, incluyendo el nitrógeno y el fósforo, tienen valores en agricultura como componentes de fertilizantes. En los niveles encontrados en efluentes, estos nutrientes se consideran contaminantes y pueden causar la eutroficación en cuerpos de agua. La cristalización del struvite, un compuesto del fósforo, puede dañar los sistemas mecánicos de una instalación, pero el nitrógeno y el struvite se pueden recuperar y explotar.
Los biosólidos son materiales orgánicos ricos que quedan del tratamiento de efluentes domésticos que se pueden aplicar como fertilizante y rectificación del suelo para mantener la tierra productiva. Con frecuencia se recuperan en el pretratamiento mediante procesos físicos, químicos y biológicos. La recuperación también evita que un material útil se desperdicie y se utilice el espacio del vertedero.
Recuperación de Agua
Por supuesto, uno de los recursos más importantes recuperados en WWT es el agua más limpia. El agua se puede tratar y reusar como agua no potable para procesos industriales como enfriamiento y limpieza, riego de jardines o agricultura y aplicaciones de tuberías de color púrpura como descarga de inodoros y limpieza de calles.
En el reúso de agua, los efluentes también pueden ser altamente tratados para aplicaciones indirectas de agua potable y liberarse en cuerpos de agua superficiales como ríos o acuíferos subterráneos antes de su uso posterior.
Finalmente, en el reúso potable directo, la tecnología reemplaza a los sistemas ambientales naturales en la creación de agua potable. En algunos lugares, particularmente en los Estados Unidos, es importante establecer una buena comunicación entre los servicios públicos de agua, el gobierno y el público debido a un “factor de asco” psicológico predominante que a menudo se expresa cuando se considera el uso directo de agua potable.
Recursos Subexplotados
En el futuro, los científicos e ingenieros están considerando una lista de recursos aún no explotados en efluentes, incluidos bioplásticos, enzimas, metales y minerales, pero se necesita más trabajo para que su recuperación sea económicamente viable. Comuníquese con Fluence para aprovechar nuestra profunda experiencia en la recuperación de recursos de efluentes y dejar de presenciar cómo se escapan valiosos recursos con los efluentes.
