Bacterias simbióticas de las algas para el tratamiento de aguas residuales salinas
El sector de los alimentos y las bebidas genera grandes cantidades de aguas residuales cada año. Aunque los efluentes están regulados por directivas de la Unión Europea (UE), algunas partes del sector —en particular, las relacionadas con las conservas de pescado, la transformación de carne, las verduras encurtidas, las curtidurías y la acuicultura, entre otras— producen aguas residuales de alta salinidad con altos niveles de materia orgánica. Este efluente no solo es perjudicial para el medio ambiente, sino que también es difícil y costoso de tratar, especialmente para las empresas pequeñas. «El principal coste del tratamiento de aguas residuales es la energía necesaria para oxigenar las aguas residuales a fin de favorecer la respiración de las bacterias que descomponen los residuos orgánicos», señala el doctor José Ignacio Lozano, qué dirigió el proyecto financiado con fondos europeos SALTGAE. Al incluir las algas en la ecuación del tratamiento del agua, el proyecto pretende reducir el coste total de este proceso en un 25 %. Esto tiene más beneficios, ya que el proceso produce energía en forma de biogás (metano) que puede utilizarse para aplicaciones energéticas y recuperar nutrientes (principalmente fósforo y nitrógeno) que, en cantidades excesivas, pueden contaminar el agua. Una sinergia bien orquestada La tecnología de tratamiento de aguas modular de SALTGAE depura aguas residuales salinas que presentan cantidades significativas de materia orgánica, a la vez que valoriza la biomasa resultante en diferentes subproductos. En una primera etapa, las aguas residuales con una alta demanda bioquímica de oxígeno (DBO) son tratadas mediante un proceso de digestión anaerobia de dos fases. En esta etapa, la materia orgánica se transforma en biomasa gracias al empleo de bacterias seleccionadas de manera rigurosa que pueden adaptarse a altos niveles de salinidad. La segunda etapa consiste en pasar esta agua parcialmente depurada a un estanque de algas, en el que una comunidad de algas y bacterias recupera nutrientes (fósforo y nitrógeno), lo que valoriza los extractos de algas en productos químicos, materiales de recubrimiento comestibles y nuevos materiales de construcción. Trabajando simbióticamente, las bacterias transforman la materia orgánica restante en CO2, que es consumido por las algas y lo convierten en biomasa empleando energía solar. Al mismo tiempo, las bacterias son alimentadas con el oxígeno producido por las algas. La tercera fase de la tecnología de tratamiento de SALTGAE consiste en utilizar la tecnología de membranas para eliminar la salinidad y favorecer la reutilización de agua de alta calidad. Oportunidades para las pymes Actualmente, se encuentran en funcionamiento tres instalaciones de demostración que representan tres escenarios diferentes. «El uso de una combinación de bacterias y algas nos permite ahorrar el 90 % de la energía necesaria para la aireación, a la vez que reciclamos el CO2 que de otro modo se liberaría a la atmósfera. Es más, la biomasa de algas producida se puede seguir utilizando y vendiendo», añade el director técnico, Robert Reinhard. La instalación de Italia trata efluentes de la industria láctea; una instalación en Eslovenia gestiona aguas residuales de curtidurías, y la instalación de Israel procesa residuos de piscicultura. La biomasa de algas producida en todas las instalaciones fue probada satisfactoriamente en varios productos, desde piensos para lechones y materiales de recubrimiento comestibles protectores para frutas hasta materiales biocompuestos para la impresión en tres dimensiones. SALTGAE ofrece beneficios significativos a las pymes, ya que les permite tratar sus efluentes de forma más económica y eficaz, así como la venta de biomasa como nueva fuente de ingresos. «Expresándolo en cifras concretas, un metro cúbico de aguas residuales municipales requiere hasta 7 kWh para eliminar los contaminantes orgánicos disueltos; a lo que hay que sumar 0,5 kWh del proceso de aireación», explica el doctor Lozano. «Aunque las pymes solo representan el 5 % del sector de los alimentos y las bebidas de la UE, en total suman 15 000 empresas con un volumen de negocios combinado de 64 000 millones de euros, por lo que el mercado es considerable», concluye el señor Reinhard.
Palabras clave
SALTGAE, algas, bacterias, aguas residuales, aireación, salina, sector de los alimentos y las bebidas, residuos orgánicos, biogás, digestión anaerobia
