Proyecto AQUAELECTRA: Nuevos sistemas basados en electrogénesis microbiana para la depuración de aguas

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Sobre la Entidad

Instituto IMDEA Agua
IMDEA Agua es una organización sin ánimo de lucro, constituida como Fundación del sector público, que tiene como fin la realización de investigaciones relevantes en todos los aspectos relacionados con el agua.
  • Vista aérea de la Planta Experimental de Carrión de los Céspedes.
  • El primer sistema, desarrollado por IMDEA Agua, Fundación CENTA y la empresa JOCA, presenta un nuevo tipo de electrodo basado en esferas inertes conductoras de la electricidad 
  • La segunda patente, cuyos autores son IMDEA Agua, Fundación CENTA y Depuración de Aguas del Mediterráneo-DAM, tiene como objetivo evitar la adición de metanol y reducir la producción de fangos durante el proceso de eliminación de nitrógeno 

Investigadores del proyecto AQUAELECTRA han desarrollado dos patentes nacionales independientes para el tratamiento de aguas residuales, basados en los principios de la electrogénesis microbiana. Estos procedimientos intentan resolver algunos de los problemas que se plantean durante la depuración de las aguas, en la que el aporte de reactivos como el oxígeno, para la eliminación de materia orgánica, o de metanol, para eliminar nitratos, suponen un coste adicional, al tiempo que generan gran cantidad de
biomasa o lodos. Ambos procesos patentados son fruto de tres años de trabajos de los investigadores del proyecto.

El primero de los sistemas diseñado por investigadores de IMDEA Agua, Fundación CENTA y la empresa JOCA, socios del proyecto, se basa en un nuevo tipo de electrodo con aplicación en reactores electrogénicos microbianos. El nuevo electrodo consiste en un conjunto de esferas inertes conductoras de la electricidad que, al mantenerse en flotación y en continuo contacto entre sí, permiten el paso de la corriente de forma eficiente.

El primero de los sistemas se basa en un nuevo tipo de electrodo con aplicación en reactores electrogénicos microbianos

Esta red de esferas conductoras, en contacto con el aire, favorece las reacciones de reducción de oxígeno en la cámara catódica del reactor, evitando las limitaciones clásicas de este tipo de dispositivos.

Este tipo de electrodo aumenta la capacidad de los microorganismos para oxidar la materia orgánica, minimizando el uso del oxígeno en el proceso, con el consiguiente ahorro de costes.

El segundo procedimiento patentado tiene como objetivo evitar la adición de metanol y reducir la producción de fangos durante la eliminación del nitrógeno presente en las aguas residuales. La eliminación del nitrógeno de las aguas es un proceso basado en convertir, mediante reacciones biológicas, las formas solubles del nitrógeno en gas nitrógeno. El último paso de este tratamiento requiere de un compuesto donador de electrones que, de no estar presente en el agua, debe añadirse en forma de metanol. La electrogénesis microbiana aporta una novedad en este sistema, ya que esta última reacción se realiza mediante el uso de una corriente eléctrica que “alimenta” de electrones a los microorganismos presentes en la aguas.

Técnicos de DAM, junto a investigadores de IMDEA Agua y Fundación CENTA, han desarrollado un procedimiento para la eliminación de nitrógeno basado en electrogénesis microbiana y han diseñado un nuevo tipo de electrodo instalable de forma directa en plantas depuradoras. La aplicación a escala real está llevándose a cabo en las instalaciones de la Fundación CENTA, en Carrión de los Céspedes (Sevilla).

La electrogénesis microbiana evita la adición de metanol y reduce la producción de fangos durante el proceso de depuración. 

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