"La tecnología InDENSE™ logra una gran mejora en depuradoras con un grado de transformación bajo"

La implementación de la tecnología InDense en la EDAR de Palencia, en el marco del proyecto DENMASS, finalizó en enero de este año con la instalación de seis hidrociclones con un caudal nominal de 10 m3/d cada uno.

La solución InDENSE™ se basa en el uso de dichos hidrociclones seleccionando y promoviendo los clústeres bacterianos más densos y dando como resultado una estabilización y una mejora del Índice Volumétrico de Lodos (IVL). De este modo, se reduce el volumen ocupado por la biomasa dando lugar a un sistema más robusto y fiable frente a variaciones de carga y asegurando la calidad del efluente, una mejora del rendimiento del tratamiento y un mayor grado de sostenibilidad medioambiental y de preservación de los recursos naturales.

Actualmente, Cetaqua realiza el seguimiento de la operación. La fracción más densa separada por los ciclones se reenvía de forma continua al reactor biológico purgando la fracción más ligera de biomasa. De este modo, se realiza progresivamente la densificación de la biomasa de los reactores biológicos. Ya han sido observados los primeros gránulos los cuales son seleccionados y retenidos en el reactor biológico gracias a los ciclones enriqueciendo la biomasa del sistema.

Para conocer el proyecto y la tecnología más en profundidaz, hablamos con Irene Mozo, Project Manager de Cetaqua.

¿Cómo nace el proyecto? ¿Qué necesidades o aspectos hacían idóneo llevar a cabo este proyecto en Palencia?

DENMASS es un innovador proyecto de financiación privada que apuesta por hacer más sostenibles y eficientes las plantas depuradoras.

Inicialmente, se evaluó la idoneidad de diferentes plantas seleccionando finalmente la EDAR de Palencia como primer referente para instalar la tecnología InDENSE™ y valorar los beneficios que ésta podía aportar.

Desde un punto de vista técnico, la EDAR de Palencia es una instalación relativamente grande, 235000 EH, y muy completa a nivel tecnológico. El reactor biológico dispone de una configuración A2O, es decir, compartimento anaerobio, anóxico y aerobio. Este hecho, permite tratar el fósforo, además del carbono y el nitrógeno, lo que resulta idóneo para esta tecnología. Además, el clima cambiante de la ciudad supone una dificultad añadida que exige sistemas de tratamiento robustos, lo que hace de la EDAR de Palencia una candidata óptima para ver todas las ventajas asociadas a la tecnología.

Adicionalmente, Aquona, de la mano del Ayuntamiento de la ciudad, lleva desarrollando diversas iniciativas de innovación en la EDAR de Palencia. Contar con el respaldo y la iniciativa municipal, así como con la motivación del personal de la planta para emprender acciones innovadoras y de mejora continua es un elemento motor muy importante para garantizar el éxito de un proyecto como este.

"Contar con el respaldo y la iniciativa municipal, así como con la motivación del personal de la planta para emprender acciones innovadoras y de mejora continua es un elemento motor muy importante para garantizar el éxito de un proyecto como este".

¿Qué actuaciones se están llevando a cabo?

InDENSE™ es una tecnología modular y su implementación es sencilla. Para la EDAR de Palencia fue necesaria la instalación de dos skids de 3 hidrociclones con un caudal de 10 m3/d cada uno. Las modificaciones de la planta fueron realizadas por Aquona durante el año 2020 sin interrumpir el proceso de tratamiento de agua en ningún momento.

Gracias al empleo de estos hidrociclones, los clústeres bacterianos más densos son seleccionados y el Índice Volumétrico de Lodos (IVL) disminuye, reduciendo así el volumen ocupado por la biomasa. La corriente superior, procedente del hidrociclón, sustituye la línea de purga de lodos (extraídos de la balsa de reciclaje o aerobia) mientras que la corriente inferior, que contiene la biomasa más densa, se recircula al reactor biológico. De este modo, el fango biológico purgado en la estación transita por los ciclones antes de dirigirse a la etapa de espesamiento.

Una vez instalados, tanto la puesta en marcha como la operación y el mantenimiento de los hidrociclones, resulta sencillo y ágil. Esto representa una ventaja frente a tecnologías concurrentes basadas en sistemas de granulación aerobia que requieren una gestión mucho más compleja.

¿En qué se basan los procesos implementados?

En primera aproximación, la biomasa densificada podría definirse como una mezcla de lodo floculado y granular que presenta mejores propiedades de sedimentación. Hay dos factores que permiten la densificación de la biomasa. El primero es la aplicación de una selección gravimétrica de la biomasa más densa que, gracias a los hidrociclones, enriquece progresivamente el licor mixto del reactor biológico en esta biomasa. El segundo factor es la selección biológica de las especies bacterianas más densas. La biodefosfatación o eliminación biológica del fósforo juega un rol mayor favoreciendo así esta densificación.

Este proceso de densificación de la biomasa permite que la tecnología sea aplicada en instalaciones existentes, asegurando la calidad óptima del efluente y una mejora de la capacidad de decantación del fango. Esto se traduce en una optimización de la capacidad de tratamiento empleando el mismo espacio, incrementando la concentración de biomasa y mejorando la calidad del agua tratada.

"El empleo de biomasa densificada permite no solamente una operación más eficiente y fiable sino también un consumo reducido de recursos como agentes químicos".

¿Qué elementos innovadores tiene esta nueva tecnología? ¿Cuáles son las previsiones en cuento a rendimiento?

InDENSE™ es una tecnología que permite desarrollar un nuevo tipo de proceso biológico, basado en el desarrollo de “biomasa densificada”, permitiendo mejorar significativamente los sistemas de fangos activos actuales. Hasta ahora, existían procesos de fangos activos con biomasa flocular o bien sistemas más complejos basados en granulación aerobia completa. Esta tecnología permite combinar los beneficios de ambos haciendo posible su implementación tanto en instalaciones en operación como en nuevas plantas, lo que resulta un elemento diferenciador y una ventaja concurrencial frente a las tecnologías existentes.

"El alto grado de innovación de la tecnología reside justamente en la sencillez y naturalidad del proceso de densificación".

El alto grado de innovación de la tecnología reside justamente en la sencillez y naturalidad del proceso de densificación. En otras palabras, con un grado de transformación de la planta relativamente bajo y una gestión sencilla se obtiene una gran mejora en la operación y en la calidad del efluente, preservando el medio ambiente de un modo más sostenible. Su alta adaptabilidad reduce el impacto de períodos de lluvia y picos de carga, aumentando la resiliencia del proceso, y mejora la eficiencia energética del sistema asegurando a la vez la calidad del agua tratada.

En este sentido, el rendimiento de la planta cuenta con una doble ventaja. Por un lado, la robustez de este sistema permite evitar disfunciones frente a picos de carga imprevistos y cambios climáticos garantizando la óptima calidad del efluente. Por otro lado, se preserva la capacidad de nitrificación en invierno y los rendimientos de eliminación biológica del fósforo aumentan hasta poder eliminarlo, suprimiendo la necesidad del aporte de químicos para su eliminación por vía físico-química.

En materia de economía circular aplicada al agua, este proyecto supone un importante referente, ¿no es así?

Esta tecnología es una clara apuesta por la sostenibilidad y el residuo 0. El empleo de biomasa densificada permite no solamente una operación más eficiente y fiable sino también un consumo de recursos como agentes químicos reducidos.

Concretamente, a modo de ejemplo, al mejorar el rendimiento de eliminación del carbono y de nutrientes como el nitrógeno y fósforo de forma natural, se reducen o incluso eliminan totalmente la necesidad de químicos como es el caso del proceso de precipitación del fósforo para su eliminación. Igualmente, una capacidad superior de decantación y una mayor robustez del proceso se traduce en una reducción de recursos para mejorar el proceso de la línea de aguas, incluyendo el reactor biológico y la decantación. De este modo, se contribuye a la preservación de los recursos naturales esenciales de nuestro entorno adhiriéndose a los principios de una economía circular: disminución de los residuos maximizando el reaprovechamiento y reutilización de los recursos.

¿Veremos el modelo implantado en Palencia en otras ciudades españolas?

Palencia es la primera ciudad europea de más de 10.000 habitantes en implementar la tecnología InDENSE™ en el tratamiento biológico a escala completa de las aguas residuales para maximizar la sostenibilidad, la capacidad, la eficiencia y la resiliencia del proceso de depuración.

Cetaqua, Centro Tecnológico del Agua, realiza el seguimiento de la tecnología y la cuantificación de los beneficios, en el marco del proyecto DENMASS, con el objetivo de que los resultados obtenidos sean extrapolables a otras plantas del territorio español.

Entrevista publicada en el número 231 de RETEMA.