Diseño de un reactor termo-catalítico para la valorización energética de los fangos generados en una estación depuradora de aguas residuales urbanas (Qdiseño=90 m3/d)

Abstract

[ES] Los métodos actuales de tratamiento y gestión de fangos de depuradora, se consideran del todo insuficientes para procesar las cantidades de fango que se generarán en un futuro cercano. Además, hasta que no se halle una forma sostenible para procesar los fangos, el problema de gestión de fangos continuará con el incremento de la población, más que desaparecer. A esto hay que añadir que, el destino final principal de los fangos tratados es la agricultura, si cumple con la legislación actual (Real Decreto 1310/1990, de 29 de octubre). En caso de no cumplir, los fangos son incinerados. Sin embargo, en países como Alemania ya se está restringiendo su uso en agricultura debido a la presencia de otros contaminantes no contemplados en la legislación actual, de difícil eliminación y que se prevé puedan incluirse. Estos contaminantes de dificultosa eliminación, reciben el nombre de contaminantes emergentes, y pueden proceder de diversas fuentes, como por ejemplo: plaguicidas (insecticidas y fungicidas), fármacos (antibióticos, analgésicos y antiinflamatorios), entre otros. Ante la problemática anterior, surge la imperiosa necesidad de buscar formas alternativas para tratar tales fangos, teniendo en consideración en todo momento el punto de vista medioambiental y económico, ya que con las formas tradicionales de procesar los fangos de depuradora, se incurren en unos altos costes, debido mayormente al proceso de deshidratación del fango, suponiendo éste un gasto del 80% de la electricidad total consumida en toda la estación de depuración. Dicho todo lo anterior, con este TFM se pretende fundamentalmente integrar las tecnologías hidrotermales (específicamente la SCWG) a las EDAR existentes, con el propósito de buscar una mejor alternativa económica y medioambiental al procesado actual de los fangos generados en éstas, a la vez que se busca valorizar energéticamente tales fangos mediante la producción de H2, como producto principal.

[EN] Current methods of treatment and management of sewage sludge are considered insufficient to process the quantities of sludge that will be generated in the near future. Furthermore, until there is a sustainable way to process the sludge, the problem of sludge management will continue with population growth, rather than disappear. Furthermore, the main final destination of treated sludge is agriculture, provided it complies with current legislation (Royal Decree 1310/1990, October 29). Otherwise, the sludge is incinerated; however, countries such as Germany are already restricting their use in agriculture due to the presence of other pollutants not covered by the current legislation, difficult to eliminate, and expected to be included. These contaminants, which are difficult to eliminate, are called emerging pollutants, and may come from a variety of sources, such as pesticides (insecticides and fungicides), drugs (antibiotics, analgesics and anti-inflammatories), among others. Faced with the above problem, there is an urgent need to find alternative ways to treat sewage sludge, taking into consideration both the environmental and economic perspectives, since traditional ways of processing sewage sludge, are costly mainly due to the process of its dehydration, which represents 80% of the total electricity consumed throughout the purification station. Based on the above, this TFM essentially aims to integrate hydrothermal technologies (specifically the SCWG) to existing Waste Water Treatment Plants, with the purpose of pursuing a better economic and environmental alternative to the current processing of sludge generated by those, and seeking to energetically valorize such sludge by producing H2 as the main product.