Se prueba nueva tecnología para tratar purines agrícolas y producir fertilizantes

La industria de tratamiento de agua del Reino Unido ha estado atenta a una próxima tecnología que promete revolucionar la forma en que tratamos las aguas residuales, todo ello sin el uso de productos químicos agresivos.

Ahora, esta misma tecnología se probará en el sector agrícola para reducir la concentración de amoníaco en los purines con la ayuda de un candidato poco probable: las microalgas.

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Diseñado por científicos de la empresa I-Phyc, con sede en Bristol, el biorreactor de algas está diseñado para tratar aguas residuales y tiene el potencial de ser carbono neutral, si no negativo, o ofrecer al menos una reducción significativa de carbono.

Ya ha sido instalado a escala comercial por plantas como Southern Water y Severn Trent, y se están llevando a cabo negociaciones con Anglian Water.

"Todas las empresas de agua han expresado algún nivel de interés", dice Matt Baldry, director comercial de I-Phyc.

“La industria del agua es muy conservadora y casi hay una carrera por quedar en segundo lugar en lo que respecta a las nuevas tecnologías.

Pero, debido a que cumplimos muchos requisitos ambientales cuando se trata de carbono y de estar totalmente libres de químicos, sabemos que nos están vigilando muy de cerca”.

El sistema funciona utilizando algas para alimentarse de los nutrientes de las aguas residuales, como fósforo, amoníaco y nitratos, que se consumen como fuente de alimento para sobrevivir, crecer y multiplicarse.

Siempre que se les dé un tiempo de retención suficiente, las algas digerirán los elementos indeseables y los eliminarán de la fuente de agua.

Su capacidad para hacerlo en aguas residuales ha inspirado planes para probar el reactor en el tratamiento de lodos.

Las algas normalmente requieren un área abierta, como un lago o estanque, para sobrevivir y crecer.

Esto se debe a que necesita luz solar para realizar la fotosíntesis, que sólo penetra los primeros centímetros de agua, lo que permite que las algas crezcan sólo en la superficie.

Para maximizar la productividad de las algas, el sistema I-Phyc implica una serie de tanques que albergan luces LED suspendidas en longitudes de onda específicas, que en cambio permiten que las algas crezcan en toda la profundidad.

A medida que las aguas residuales y los efluentes ingresan a los tanques de tratamiento, se les dosifican las microalgas acondicionadas y se exponen a la luz y al aire para estimular la fotosíntesis y, a su vez, promover la absorción de fósforo y amoníaco.

Al final del proceso, el único subproducto es el exceso de algas, que se separa del agua limpia y puede reutilizarse o recolectarse.

Pronto comenzarán grandes pruebas del biorreactor en invernadero orientadas a la agricultura, con el objetivo de tratar los purines de cerdo y utilizar el exceso de algas como suplemento fertilizante.

"Si conseguimos hacerlo bien, podría ser utilizado por productores de leche o ganaderos que tengan una gran cantidad de residuos de purines", afirmó Baldry.

"Es una solución a muchos problemas, y si podemos reducir la carga de amoníaco y fósforo en el purín, permitiremos a los agricultores aplicarlo de una manera mejor y más sostenible".

Para adaptar el biorreactor al tratamiento de lodos, es necesario realizar pequeños ajustes de ingeniería en el sistema, que actualmente está orientado al tratamiento de agua.

“Para las aguas residuales, diseñamos la planta de modo que produjera la mínima cantidad de exceso de algas.

"Para ello, nos centramos en eliminar el fósforo y el amoníaco, por lo que tratamos las algas de forma ligeramente diferente para que absorban los nutrientes muy rápidamente, pero no para que se divida y crezca", dice Baldry.

Para la industria agrícola, sin embargo, el exceso de algas se puede utilizar como fertilizante, ya que es rico en fósforo, por lo que el objetivo es modificar el reactor para fomentar una mayor división y crecimiento.

“Nunca lo cultivaremos en cantidades suficientes para poder sustituir el fertilizante químico, pero tiene potencial como complemento, con una serie de ventajas.

"Es una biomasa y también un sumidero de carbono: por cada kilogramo de algas que cultivamos, secuestramos 1,83 kg de carbono".

En las pruebas realizadas hasta ahora, los mejores resultados se han logrado cuando la concentración de la suspensión se ha diluido ligeramente, para garantizar que no mate las algas.

El agua utilizada para ello se recupera al final del proceso de tratamiento.

Además de la propia planta de procesamiento, el mayor coste de insumos actualmente es la energía, necesaria para alimentar la iluminación LED intensiva.

Reducir estos costos es un trabajo en progreso, e I-Phyc espera que el biorreactor se comercialice a gran escala dentro de los próximos 12 a 18 meses.

"Sabemos que la tecnología funciona porque ya la estamos utilizando en instalaciones comerciales; simplemente se trata de ajustar los ajustes de ingeniería que se requieren para una comunidad agrícola", afirmó el Sr. Baldry.

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