Implantación del sistema ELAN® para la eliminación sostenible de nitrógeno en la EDAR de Guillarei (Pontevedra)

El vertido de aguas residuales con exceso de nutrientes, como nitrógeno y fósforo, en los ecosistemas provoca el crecimiento y proliferación de determinadas plantas, algas y organismos, que consumen una gran cantidad del oxígeno disuelto del medio. Esto provoca una disminución del oxígeno disponible para otras especies y, consecuentemente, se reduce la diversidad del ecosistema y da lugar al problema de la eutrofización. El tratamiento de estas aguas residuales, que se generan como consecuencia de la actividad humana (doméstica, agrícola e industrial), está regulado desde la Comunidad Europea (Directiva 91/271/CEE).

El sistema más ampliamente utilizado en las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) es el denominado “lodos activos”, donde se tiene una biomasa compuesta por microorganismos en suspensión que llevan a cabo una serie de reacciones biológicas encaminadas a eliminar la materia orgánica y nutrientes que contaminan el agua residual. La eliminación convencional de nitrógeno en este sistema de lodos activos está basada en el proceso biológico de nitrificación-desnitrificación (N-DN). En este proceso el nitrógeno, que está presente fundamentalmente en forma de amonio, es convertido por medio de reacciones biológicas a nitrógeno gas. Aunque el sistema de lodos activos ya ha cumplido 100 años y sigue siendo el más utilizado en las EDARs, en los últimos años se han investigado y desarrollado nuevas tecnologías que permitirán en el futuro un tratamiento más eficaz y a menor coste de las aguas residuales. Así, como alternativa a los procesos de nitrificación-desnitrificación, se plantea el denominado proceso anammox (ANaerobic AMMonia OXidation).

En este proceso la oxidación de amonio a nitrógeno gas se realiza utilizando nitrito como aceptor de electrones. En este caso no es necesario añadir materia orgánica ni oxígeno, lo cual permite ahorrar los costes de operación asociados a la eliminación de nitrógeno en las aguas residuales. El proceso anammox se conoce desde mediados de los años 90 (Figura 1). Sin embargo, ya en 1977, Broda predice, basándose en cálculos termodinámicos, la existencia de una bacteria autótrofa que sería capaz de oxidar el amonio empleando el nitrato como aceptor de electrones. Posteriormente, se comprobó que en lugar de nitrato empleaba el nitrito. Es en la década de los 80 cuando esta predicción parece justificarse por el hecho de que en algunas EDARs no es posible cerrar los balances de nitrógeno. Sin embargo no es hasta 1995 cuando se confirma en los Países Bajos la existencia del microorganismo responsable de este proceso.

A partir de entonces los trabajos encaminados a entender el proceso anammox y el efecto de las condiciones en las que tiene lugar se multiplican y en 1998 se establece la estequiometría del proceso. La primera planta a escala industrial basada en el proceso anammox se construyó en 2001 en Rotterdam (sin una escala piloto previa), ésta sirvió como plataforma de ensayos y los primeros resultados exitosos no se publicaron hasta el año 20075. Actualmente el número de plantas a escala industrial con tecnología anammox se está incrementando y se prevé llegar a 100 plantas en todo el mundo a lo largo del año 2014. Si bien la mayoría de estas plantas están situadas en Europa, está aumentando el número de nuevas plantas en los Estados Unidos de América, lo cual indica el creciente interés en esta nueva tecnología. (Descargar para seguir con la lectura)

Artículo publicado en el Nº175 Mayo/Junio 2014

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