En la actualidad, la población mundial supera los 7.900 millones y se estima que será de 9.700 millones en 2050. Este incremento de población está provocando procesos de urbanización y un aumento considerable de las actividades comerciales, agrícolas e industriales necesarias para mantener a esta gran población. De forma paralela, se están generando grandes volúmenes de residuos sólidos y líquidos que deben ser tratados para evitar enfermedades y la destrucción del medioambiente. En este sentido, en 2017 Estados Unidos de América y España se produjeron 60,41 y 5,206 km3/año de aguas residuales municipales y solo se trataron 45,35 y 4,686 km3/año, respectivamente. La producción de lodos de depuradora en España para 2016 fue de 1,17 millones de toneladas en materia seca.
Las EDAR están diseñadas para obtener agua limpia a partir de las aguas contaminadas que se generan en las ciudades. Estas plantas tienen dos líneas: i) Línea de agua y ii) Línea sólida. Como subproducto de la línea sólida, se produce una gran cantidad de lodos. La gestión y eliminación de estos lodos es un reto importante en el proceso de depuración de las aguas residuales en términos de sostenibilidad medioambiental y económica, ya que supone alrededor del 60% de los costes operativos totales. Los lodos urbanos contienen un gran número de sustancias orgánicas renovables y pueden ser considerados como un recurso verde con alto potencial económico, siendo la recuperación de nutrientes y la generación de energía los productos de valor añadido potenciales basados en los lodos.
Los lodos están compuestos por agua y sólidos que incluyen materias orgánicas e inorgánicas (solubles e insolubles), donde los microorganismos y los restos celulares son la mayoría y la principal fuente de materia orgánica. Por lo tanto, la depuración de los microorganismos es un proceso prometedor para la reducción de los lodos. En los lodos producidos en las EDAR suelen encontrarse consumidores primarios (bacterias) y también depredadores. Los depredadores naturales más comunes son protozoos y rotíferos, pero también se observan nematodos y oligoquetos. Estos organismos se alimentan de las bacterias mediante relaciones depredador-presa. Ocasionalmente, también se encuentran larvas de insectos en la parte superior de la cadena depredadora. Sin embargo, la falta de conocimientos sobre su control biológico dificulta la obtención de cultivos estables que puedan utilizarse para reducir la materia orgánica.
Esta tecnología permite ampliar la gama de nuevos productos en un intento de hacer económicamente sostenible la reducción de lodos
La colaboración activa entre investigadores del área de Ingeniería Química y el área de Genética de la Universidad Pablo de Olavide ha permitido proponer una solución a ese problema mediante un método original y novedoso. Para ello, cultivan nematodos a partir de esos lodos generados en las depuradoras urbanas. Esta tecnología permite convertir la biomasa de los lodos en biomasa de nematodo que puede tener distintas utilidades, a la vez que se reduce la biomasa total del fango por la propia actividad metabólica del nematodo y se mejora la calidad del agua. La especie de nematodo utilizada es Caenorhabditis elegans, la cual es muy popular para estudios biomédicos y de la que existen numerosas variantes y herramientas para adaptar su cultivo a distintos intereses. Esta tecnología limpia y ecológica permite ampliar la gama de nuevos productos en un intento de hacer económicamente sostenible la reducción de lodos, dando lugar a la creación de nuevas vías/puentes entre el tratamiento de aguas residuales y la biotecnología de nematodos permitiendo alcanzar una economía circular más consolidada.
En esta nueva línea de trabajo queremos invitar a las empresas del sector nacionales e internacionales a colaborar con nosotros para alcanzar los nuevos retos de la sociedad del futuro basados en una economía circular y limpia.