Aprovechando las maravillas de las aguas residuales de la digestión anaeróbica

Los ingenieros hidráulicos llevan mucho tiempo buscando tecnologías innovadoras que hicieran posibles instalaciones de tratamiento de aguas residuales sostenibles y eficientes. Una de esas soluciones que ha impulsado la innovación en el rendimiento del tratamiento de aguas residuales es la digestión anaeróbica.

En este artículo, ingenieros de Greeley and Hansen, A TYLin Company, explican los principios, aplicaciones y desafíos asociados con la metodología de digestión anaeróbica.

Comprender los fundamentos de la digestión anaeróbica

El objetivo principal de la digestión es la estabilización de la materia orgánica presente en los lodos. Al reducir los sólidos volátiles, la digestión anaeróbica hace que el manejo de los lodos sea menos molesto y brinda oportunidades beneficiosas de reutilización. La digestión aeróbica y la digestión anaeróbica tienen beneficios únicos. Pero la digestión anaeróbica destaca por las ventajas que ofrece en la generación de energía, recuperación de recursos y reducción de volumen. Sin embargo, es crucial considerar otros factores como los costos de capital, un menor exceso de generación de biomasa y la disponibilidad de sólidos volátiles residuales al pensar en implementar un digestor anaeróbico.

Optimizando el proceso

El proceso de digestión anaeróbica sigue una progresión de tres pasos: descomponer compuestos orgánicos complejos en componentes más simples; generar ácidos volátiles; y, en última instancia, producir biogás. La gestión de olores, como el metano y el sulfuro de hidrógeno, presenta desafíos que requieren una consideración cuidadosa, al igual que mantener la concentración adecuada de alimentación del digestor y optimizar las tasas de carga para una operación eficiente. Históricamente se han empleado tasas de carga conservadoras; sin embargo, los avances recientes en el paso de hidrólisis pueden permitir tasas de carga más altas y tiempos de retención reducidos. Esta optimización puede ser particularmente beneficiosa para los digestores existentes cuando la construcción de nuevas instalaciones puede no ser factible.

Ventajas y desafíos

Como se mencionó anteriormente, la conservación de energía, una huella más pequeña y el potencial de generar ingresos a partir de flujos de desechos de alta concentración son claras ventajas de la digestión anaeróbica. Y aprovechar el biogás para obtener gas natural renovable o generar calor y energía combinados puede proporcionar beneficios económicos y ambientales adicionales. Sin embargo, si bien se han abordado muchos de los desafíos asociados con la digestión anaeróbica, algunos aún persisten. Las tecnologías de tratamiento secundario y el control de calidad de los efluentes siguen siendo puntos focales, y mantener requisitos de temperatura específicos, particularmente para la digestión termófila, exige esfuerzos diligentes de operación y mantenimiento.

Avanzando en la infraestructura de aguas residuales

La digestión anaeróbica tiene un enorme potencial para mejorar la infraestructura de aguas residuales en los Estados Unidos. Al adoptar esta tecnología, las instalaciones de tratamiento de aguas residuales pueden ser energéticamente eficientes, recuperar recursos para su reutilización y reducir sus costos operativos. La optimización de las tasas de carga y la exploración de aplicaciones innovadoras del biogás mejoran aún más los beneficios de la digestión anaeróbica.

Una vez que se aborden los desafíos de las emisiones olorosas, el tratamiento de corrientes secundarias y el mantenimiento de la temperatura, la digestión anaeróbica será de gran utilidad para las comunidades. Al aprovechar el poder de la tecnología y alinear sus ventajas con las características específicas del sitio y los requisitos regulatorios, los municipios y agencias podrán lograr un futuro sostenible y resiliente para la infraestructura de aguas residuales al tiempo que impulsan cambios positivos para hacer posible un mañana mejor para las comunidades que atender. 

El siguiente documento técnico se presentó originalmente como un seminario web de educación continua. Para obtener más información sobre la serie de seminarios web sobre el agua, comuníquese con Débora ternera para recibir actualizaciones sobre los próximos seminarios web. El próximo seminario web de educación continua, Rehabilitación de alcantarillados y soluciones innovadoras sin zanjas, con Greeley y Hansen, una empresa de TYLin y expertos de TYLin, será el 29 de junio de 2023. Visite aquí para obtener más detalles. 

Colaboradores: Karthik Manchala, PE, ENV SP, PMP | Jay Lovelass, educación física, BCEE | Sundaram Solai