Procedimiento para higienización de lodos procedentes de EDARS y planta para este proceso.

Procedimiento para higienización de lodos procedentes de EDARS en el que el lodo proveniente de la EDAR,

es dosificado con O3 y un óxido de calcio que reaccionan dando lugar a radicales hidroxilos libres OH-· y oxígeno monoatómico O de alto poder oxidante, realizándose esta mezcla previamente a la separación de la fase sólida y líquida del lodo.

PROCEDIMIENTO PARA HIGIENIZACION DE LODOS PROCEDENTES DE EDARS Y PLANTA PARA ESTE PROCESO.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento para higienizar lodos procedentes de estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR), a fin de que estos puedan ser aplicados en usos agrícolas como fertilizantes y como corrector del pH en suelos, observando todos los criterios técnicos definidos en los anexos IB, II A y II B, y II C del Real Decreto 1310/1990 de 20 de octubre por el que se regula la utilización de lodos en el sector agrario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El incremento demográfico de la población humana genera un elevado aporte de contaminación en forma de aguas residuales que deben ser convenientemente tratadas antes de su vertido al medio receptor, ya sean ríos, lagos o finalmente al mar, respetando las leyes internacionales y locales de emisión de vertidos al acuífero receptor.

Dicho proceso de depuración en una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), genera un lodo que debe ser tratado convenientemente, estabilizado, higienizado, deshidratado, dándole el mejor destino final posible, evitando su deposición en vaso de seguridad, siempre que ello sea posible.

Las condiciones de vertido y destino final de estos lodos están sometidas a norma.

La doctrina de la Directiva 86/278/CEE, así como los decretos ley que dimanan de ella en cada país miembro de la UE, aconsejan el destino de los lodos convenientemente tratados a uso preferentemente agrícola, dejando la revalorización energética del mismo como segunda opción y contemplando la deposición en vertedero como última opción cuando las anteriores vías de aplicación no sean posibles por aspectos técnicos justificados.

Esta directica se incorporó al ordenamiento jurídico español a través del Real Decreto 1310/1990 de 20 de octubre por el que se regula la utilización de lodos en el sector agrario.

La disposición final primera de ese real decreto habilita al Ministro de Agricultura, Pesca y Alimentación para dictar las normas necesarias para el desarrollo y cumplimiento de lo establecido en el mismo, y con fundamento en esta habilitación se promulgó la Orden de 26 de octubre de 1993 sobre utilización de lodos de depuración en el sector agrario, cuya finalidad es determinar con precisión la información sobre producción y utilización de lodos de depuración en las actividades agrarias que debe recabarse para dar cumplimiento a las obligaciones que se derivan de la directiva comunitaria y de la norma española de transposición, y desarrollar el Registro Nacional de Lodos, que quedó adscrito a la Dirección General de Producciones y Mercados Agrícolas, a través de la Subdirección General de Medios de Producción Agrícolas.

Dentro del referido ámbito se centra el estado del arte de la presente invención, al objeto de obtener un higienizado total de los lodos generados en las EDARS, que puedan ser aplicados como fertilizante y/o corrector de suelos agrícolas, observando todos los criterios técnicos definidos en los anexos IB, II A y II B, y II C del Real Decreto 1310/1990 de 20 de octubre por el que se regula la utilización de lodos en el sector agrario.

En base a lo anterior, los propósitos principales de la estabilización de los lodos procedentes de EDARS son:

Eliminar malos olores

- Minimizar la tendencia a la putrefacción Reducir su contenido patógeno Reducir su contenido de agua Hacerlo aprovechable

Existen diferentes métodos para lograr la estabilización de lodos:

1.- Digestión Anaeróbica

La digestión anaeróbica es un proceso bacteriano que se realiza en ausencia del oxígeno. La materia orgánica contenida en los lodos se convierte, principalmente, en metano (CH4) y dióxido de carbono (C02). El proceso se desarrolla en un reactor completamente cerrado, donde se introducen los lodos, ya sea en forma continua o intermitente. Según la temperatura de fermentación, el proceso es termofílico (temperatura de 55 °C) o mesofílico

(temperatura alrededor de 36 °C). El lodo estabilizado, extraído del reactor tiene una concentración reducida de materia orgánica y agentes patógenos vivos.

La desventaja de este proceso es el largo plazo requerido para su total desarrollo (hasta 30 días) y el alto costo de las instalaciones. Por otro lado, las características del lodo digerido no son óptimas una deshidratación mecánica.

Un ejemplo de este tipo de proceso es la patente ES 2 430 739 donde se describe una planta que consta de dos reactores, operando en régimen termofílico y mesofílico, respectivamente. El reactor termofílico se alimenta con una mezcla de lodos primarios y secundarios de EDAR, en una proporción 1:1 aproximadamente. El efluente obtenido tras la digestión termofílica se emplea como sustrato del reactor mesofílico. El efluente final del proceso es el extraído del reactor mesofílico.

2.- Digestión Aeróbica

La digestión aeróbica es un proceso bacteriano que ocurre en presencia del oxígeno. Bajo condiciones aeróbicas, las bacterias consumen rápidamente la materia orgánica y la convierten en el dióxido de carbono. Una vez que haya una carencia de la materia orgánica, las bacterias mueren y son utilizadas como alimento por otras bacterias. Esta etapa del proceso se conoce como respiración endógena. La reducción de los sólidos ocurre en esta fase. Dado que la digestión aeróbica es mucho más rápida que la anaeróbica, sus costos son más bajos, sin embargo implica un mayor costo energético asociado al suministro del oxígeno necesario. Como en el caso anterior el lodo digerido no es apropiado para la deshidratación mecánica.

Un ejemplo de este tipo de proceso se describe en la patente ES 2 228 131, en la que los lodos se someten a una etapa de digestión con una etapa de oxidación en húmedo de dichos lodos a una temperatura comprendida entre 50 y 180°C y a una presión comprendida entre 2 y 40 bares, en someterlos a una digestión y en recircular dichos lodos digeridos en dirección a dicha la etapa de oxidación en húmedo.

Otro ejemplo se describe en la patente ES 2 039 968, que se refiere a un procedimiento para desinfectar y estabilizar aeróbicamente lodos en varias etapas, en depósitos aislados, con agitación y con suministro de 02, siendo estas etapas, a) precalentar el lodo bruto con

un 2% de materia seca; b) desintegrar aeróbicamente el lodo precalentado, durante dos a cuatro días, sin suministrar calor externo y a una temperatura por encima de 50° C; c) desinfectar el lodo de b) a través de la desintegración aeróbica, entre 50° y 55° C durante 20 horas y sin suministro externo de calor y d) estabilizar mesofílicamente el lodo desinfectado mediante desintegración aeróbica durante dos a ocho días y refrigeración activa entre 25° y 35° C.

3.- Estabilización con Cal

Se añade cal al lodo en dosis tales para mantener el pH 12 durante el tiempo suficiente como para asegurar la eliminación o reducción de organismos patógenos presentes en los lodos.

Este tipo de estabilización se suele usar como sistema complementario de estabilización durante los periodos en que las instalaciones de otros sistemas están fuera de servicio o cuando hay una cantidad de fangos mayor a la cantidad prevista en el diseño de las instalaciones.

También suele usarse en plantas de pequeño tamaño donde una inversión y la consiguiente explotación de las instalaciones de otro sistema de estabilización no resulten rentables.

Un ejemplo de este tipo de proceso se describe en la patente W02008058973 donde se describe una adición a lodos que presentan un primer valor de pH, de un agente a base de cal, en vista de un aumento del pH hasta un segundo valor superior al primero, y una adición de al menos un floculante orgánico aniónico, activo con el segundo valor de pH, para la aglutinación de la fase sólida del lodo y proseguir con una separación de los lodos floculados en una fase sólida y una fase líquida.

Dado que solo una media de un 4% del lodo es materia sólida, tras la digestión, cualquier planta y proceso de estabilización incorpora un módulo de separación de la fase sólida y líquida, realizándose esta acción preferentemente mediante centrífugas.

De la centrifuga, la fase líquida retorna al EDAR para su reutilización, y la fase sólida se almacena en vasija o contenedor para compostaje.

En líneas generales, estos procedimientos permiten la recuperación de lodos provenientes de EDARS, pero presentan importantes problemas que la presente invención resuelve.

En primer lugar, los procedimientos de digestión aeróbica y anaeróbica son procesos que requieren de largos... [Seguir leyendo]

1.- PROCEDIMIENTO PARA HIGIENIZACION DE LODOS PROCEDENTES DE EDARS del tipo en que estos son sometidos como mínimo a una separación por medios mecánicos de la parte liquida, la cual es retornada al EDAR y la parte sólida cuyas, características permiten su uso agrícola, CARACTERIZADO ESENCIALMENTE porque antes de la separación de la parte líquida y la parte sólida del lodo proveniente de la EDAR, se dosifica con O3 y un óxido de calcio, los cuales entran en contacto con el lodo y reaccionan formando radicales hidroxilos libres OH - y oxígeno monoatómico O.

2.- Procedimiento para la higienización de lodos según reivindicación primera, caracterizado porque se dosifica sobre el lodo proveniente de la EDAR un óxido de calcio en una proporción mínima de un 20%.

3.- Procedimiento para la higienización de lodos según reivindicación primera, caracterizado porque se dosifica sobre el lodo proveniente de la EDAR, O3 en una proporción que oscila entre 20 y 50 gr O3 /M3 lodo.

4.- Planta para llevar a cabo el procedimiento según las reivindicaciones 1, 2 y 3, del tipo que consta de un dispositivo de separación mecánica de la fase liquida y la fase sólida del lodo (1), CARACTERIZADA ESENCIALMENTE porque entre la depuradora (7) y el dispositivo de separación mecánica (1) consta de:

Un reactor (4)

Un generador de O3 (3)

Un dosificador de óxido de calcio (2)

Un cuadro eléctrico (5)

El generador de O3 (3) y el dosificador de óxido de calcio (2) están conectados al reactor (4) y en él dosifican su contenido de acuerdo con lo programado en el cuadro eléctrico (5). La entrada del reactor (4) está conectada a la depuradora (7) por una tubería de entrada (6), y la salida al dispositivo de separación mecánica (1) por una tubería de salida (8).