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14/09/2020

El compostaje de lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas y las emisiones gaseosas asociadas: Caracterización de olores y gases de efecto invernadero

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Este trabajo, realizado en colaboración con investigadores del Centre Tecnològic BETA de la Universitat de Vic (UVic - UCC), pretende abordar más a fondo las características de las emisiones odoríferas y de gases de efecto invernadero generadas durante el proceso de compostaje de lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs). La intención de la investigación es aportar información valiosa y útil para aplicar medidas eficientes de mitigación de las afectaciones sociales (malos olores) y medioambientales (calentamiento global) asociadas a este proceso.

Existen diferentes vías de reaprovechamiento de los lodos generados en las estaciones depuradoras de aguas residuales, ya sea su aplicación directa al suelo agrario, o bien con un compostaje previo para mejorar las cualidades agronómicas de los lodos, su digestión anaerobia para la recuperación de energía, o más recientemente su biosecado. Un aspecto común entre todos estos procesos de tratamiento de los lodos es la emisión de compuestos gaseosos, algunos de los cuales son responsables de los malos olores (como el amoniaco, el sulfuro de hidrógeno o un gran listado de compuestos orgánicos volátiles o COVs) y otros que son responsables del calentamiento global (esencialmente el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso). Conocer las cantidades en que se emiten los diferentes tipos de compuestos gaseosos en relación con la cantidad de lodo compostado y los períodos de mayor y menor emisión de estos contaminantes a lo largo del proceso de compostaje es información muy valiosa para la posterior implementación de estrategias operacionales con objeto de mitigar las emisiones y para el tratamiento posterior de estas emisiones.

En este trabajo se recogen los datos de las emisiones gaseosas generadas a lo largo del proceso de compostaje de lodos de EDAR en un reactor escala piloto de 100 litros. Se ha comprobado que, durante las primeras 48 horas del proceso de compostaje de lodos de EDAR, la emisión de compuestos odoríferos resulta máxima, coincidiendo con la máxima temperatura alcanzada por el material, de unos 65 ºC. Esta situación se debe a la elevada actividad biológica del material en los primeros días del proceso de compostaje, donde la materia orgánica presente en los lodos es biodegradada, hecho que conduce a la formación y emisión de estos compuestos odoríferos. El mismo patrón de emisión se ha observado con los gases de efecto invernadero, a excepción del óxido nitroso. El proceso de formación y emisión de este último es complejo, pero se ha determinado que su máxima emisión se produce al final del proceso de compostaje, cuando la temperatura del material disminuye de los 40 ºC.

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Figura 1.Reactor escala piloto de 100 litros empleado durante el proceso de compostaje.

Por otra parte, se han caracterizado los diversos COVs presentes en las emisiones gaseosas generadas durante el proceso de compostaje, observando que las familias de COVs presentes en mayor abundancia son los terpenos, los compuestos organosulfurados, las cetonas y los hidrocarburos aromáticos ( figura 2). A partir de esta caracterización se han detectado los COVs específicos con mayor contribución a la formación de olor, como el dimetil disulfuro, el eucalipto o el alfa-pineno.

fang3Figura 2. Distribución de las diferentes familias de COVs presentes en las emisiones gaseosas.

Los resultados obtenidos son útiles y pueden servir como punto de partida para la implementación de medidas de mitigación de las emisiones gaseosas y/o de tratamiento de estos compuestos odoríferos.

Finalmente, con respecto al compuesto final, se obtiene un material biológicamente estable y libre de patógenos, y que puede ser útil para aplicarlo a suelos agrarios de bajo contenido en materia orgánica.

Daniel González Alé

Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental

Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)

Referencias

González, Daniel & Guerra, Nagore & Colón, Joan & Gabriel, David & Ponsá, Sergio & Sánchez, Antoni. (2020). Characterization of the gaseous and odour emissions from the composting of conventional sewage sludge. Atmosphere, 11, 211. DOI: https://doi.org/10.3390/atmos11020211

 
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