Lodos de depuradoras para producir biopolímeros y biofertilizantes
12/04/2021
La empresa FACSA está desarrollando el proyecto Bioedaria, en el que participa el centro tecnológico Ainia. Su objetivo es la valorización de los lodos de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR).
La idea del proyecto es conseguir productos de valor añadido a partir de los lodos generados en las depuradoras de agua, bajo el concepto de biorrefinería y de la economía circular.
Entre los resultados del mismo destaca la valorización de los fangos de depuradora para la producción de biopolímeros y biofertilizantes, con hasta un 30% de PHAs y un 14% de Poly-P.
De lodos de depuradoras a bioplástico
Entre los procesos biológicos empleados, como parte de la investigación, para la valorización de los lodos de depuradora figuran, por ejemplo, la digestión anaerobia en dos fases. De esta manera se consigue la producción de ácidos grasos volátiles (AGVs) y biogás. A partir de los AGVs, con cultivos mixtos, se pueden producir biopolímeros (polihidroxialcanoatos o PHAs y polifosfatos o Poly-P). Asimismo, es posible producir biofertilizantes a través del cultivo de microalgas. También se han estudiado distintos métodos de extracción sostenible de ambos polímeros.
Dichos biopolímeros PHAs se pueden utilizar como bioplásticos, con propiedades similares al polietileno o polipropileno, en función de su composición. Se trata de bioplásticos biodegradables y biocompatibles producidos a partir de una fuente renovable.
Igualmente, algunos de los microorganismos presentes en los fangos de las depuradoras pueden acumular fosfatos en forma de polímeros, polifosfatos o Poly-P. Tradicionalmente, los fosfatos se aplican fundamentalmente en agricultura (el 80% se destina a la obtención de fertilizantes de uso agrícola), aunque también para medicina o en la industria química.
La tecnología utilizada en el proyecto Bioedaria permite acumular PHAs y recuperar los fosfatos de las aguas residuales, reduciendo así la concentración de estos en las aguas depuradas. Así se obtiene un compuesto de valor añadido (Poly-P) para la industria agroalimentaria para ser empleado como fertilizante en suelos pobres en fosfatos.
Más detalles del proyecto Bioedaria
Entre los retos que se plantea el proyecto Bioedaria está la producción simultanea de Poly-P y PHAs con cultivos mixtos. De esta manera se busca poder transformar los AGVs en PHAs, y, al mismo tiempo, recuperar los fosfatos presentes en las aguas residuales en forma de Poly-P. Hasta ahora, se ha conseguido desarrollar la producción de cada biopolímero de manera independiente. Por ello, en este sentido, Bioedaria pretende la coproducción simultánea de ambos productos. De esta manera se reducirán los costes de producción y se optimizará el proceso, de forma que obtengan más productos en una única etapa.
Otra línea de trabajo dentro del proyecto es el uso cultivos mixtos de microalgas para la recuperación de los nutrientes (nitrógeno, fósforo, etc.) que están presentes en las aguas residuales; y la captación y valorización del CO2 generado en la combustión del biogás. De este proceso se ha obtenido una biomasa con alto contenido en proteínas y otros nutrientes. Esta substancia puede ser utilizada como materia prima para la elaboración de un biofertilizante rico en aminoácidos.
Pruebas en depuradoras: la EDAR de Alcoy
En los dos primeros años de los cuatro previstos del proyecto Bioedaria, AINIA, se ha encargado de desarrollar el proceso de digestión anaeróbia en digestores de 30 litros. También se ha encargado de los cultivos de enriquecimiento de biomasa acumuladora de PHAs y Poly-P simultáneamente (en reactores de 30 y 5 litros). Aquí, el objetivo ha sido establecer las condiciones de trabajo que permitan alcanzar una producción óptima de AGVs, PHAs y Poly-P. Tras el desarrollo de estas tecnologías a escala piloto en la sede del centro tecnológico valenciano, se efectuó el escalado con reactores de hasta 1.000 litros, en la EDAR de Alcoy (Alicante).
Sobre el proyecto Bioedaria
Iniciado en marzo de 2019 y con finalización prevista para el mismo mes de 2022, el proyecto Bioedaria cuenta con financiación de la Agencia Valenciana de Innovación (AVI). En el mismo trabajan la empresa valenciana FACSA (Sociedad de Fomento Agrícola Castellonense, S.A.) perteneciente a Grupo Gimeno; con la colaboración de AINIA, responsables de las tareas experimentales a escala de laboratorio y escala piloto. Por su parte, la Entidad de Saneamiento de Aguas (EPSAR) ofrece asesoramiento técnico para el escalado del proceso en la EDAR de Alcoy, operada por FACSA.
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