A pesar de lo recogido en mi anterior post, donde afirmaba que, en caso de que la Nueva Directiva Europea de Aguas Residuales permita reducir uno de los nutrientes “… lo razonable es que se escoja reducir los niveles del nitrógeno”, tras una reflexión entre colegas, llegamos a la conclusión que no era tan evidente que sea preferible reducir el nitrógeno en vez del fósforo. Especialmente en poblaciones de menos de 60.000 habitantes equivalentes (e-h).
Las razones son dos: Neutralidad energética y economía circular.
La primera de ellas está incluida también en la Nueva Directiva y, desde el punto de vista de consumo energético, parece evidente que es preferible optar por reducir el fósforo por via biológica, mediante zona anaerobia y la formación de microorganismos PAO (Poliphosphate Accumulating Organisms).
La configuración de la planta propuesta para reducir el fósforo sería:
- Línea de agua: Decantación primaria + fangos activos+ decantación secundaria
- Línea de fangos: Espesamiento + digestión anaerobia + deshidratación
- Línea de escurridos: Precipitación de estruvita
Para temperaturas en torno a los 12 º C la edad del fango del proceso biológico responsable de la reducción del fósforo se sitúa dentro del rango de 4-5 días para las bacterias PAO, mientras que, para las bacterias de nitrificación-desnitrificación, estaría entre 10-12 días.
El consumo energético (solo de la aireación del proceso biológico) estaría entre 25-30 W/e-h en el primer caso y 50-65 W/e-h para el caso más desfavorable (plantas de menos de 60.000 e-h) con aireación prolongada.
Pero es que, además, en el primer caso, se puede disponer de una fuente de energía, a través del biogás, que puede llegar a recuperar entre 60–70 W/e-h. Con estas producciones se podría lograr que la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) fuese autosuficiente o que estuviese cerca de serlo.
La economía circular se logra al recuperar uno de los nutrientes más escasos en la naturaleza como es el fósforo. Sería otro aliciente para decantarnos por la solución propuesta.
Es cierto que, probablemente, hubiese una parte del fósforo (1-3 ppm) que habría que reducir por vía química, pero que se compensaría con la menor producción de fangos.
Por otra parte, la precipitación de estruvita hoy en día es una tecnología contrastada y eficiente.
Esto no quiere decir que, a la hora de diseñar la EDAR, se opte por una reducción solo de fósforo o solo de nitrógeno. El diseño debe de contemplar ambas alternativas para que el diseñador, a lo largo de los 25 próximos años, pueda optar por la alternativa más adecuada para cada época. Recordar: Hay que diseñar para operar, no para depurar. Ver mi post: Diseños biológicos para operar.
Ahora comprenderéis por qué la aireación prolongada, en canal de oxidación, es el diseño más ineficiente y el menos versátil posible. Recordad: Todo euro que se ahorre en construcción, supondrá tres euros de operación y mantenimiento (O&M).
