Proyecto ELAN®: el futuro de la depuración made in Galicia

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  • La depuración de las aguas residuales supone uno de los mayores retos medioambientales para la humanidad, toda vez que Naciones Unidas cifra en dos mil millones las toneladas de agua que se contaminan diariamente, provocando la muerte anual de varios millones de personas en todo el Mundo, más que las generadas por cualquier forma de violencia, incluidas las guerras.
  • El equipo de I+D de FCC Aqualia parece haber resuelto la ecuación para avanzar hacia la depuración del futuro, basada en la tecnología anammox. A pesar de que estas bacterias se conocen desde los años 90, es ahora cuando los investigadores han dado con la clave para su desarrollo e implantación de un modo fiable y en un plazo de semanas a partir de que la infraestructura esté construida.

Sobre la Entidad

Aqualia
Aqualia es la empresa de gestión del agua del FCC Servicios Ciudadanos. Es la primera de su sector en España, la tercera empresa privada de Europa y la sexta en el mundo. Trabaja para 23,5 millones de usuarios en 1.110 municipios de 22 países.

Publicado en:

iAgua Magazine Nº 5
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La eliminación de nutrientes, principalmente nitrógeno y fósforo, en las aguas residuales es necesaria para evitar la eutrofización o crecimiento incontrolable de algas, que trae consigo un aumento de la biomasa, un empobrecimiento de la biodiversidad en las aguas e incluso la muerte de determinadas especies de peces.

Las bacterias anammox son capaces de eliminar nitrógeno de forma mucho más eficiente que el proceso convencional

La tecnología utilizada en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales para eliminación de nitrógeno consiste habitualmente en un proceso biológico: el proceso de nitrificación-desnitrificación convencional. Este proceso está condicionado por dos factores: uno, su elevado consumo energético; y otro, la alta generación de lodos que provoca. Ambos encarecen notablemente el tratamiento de las aguas residuales.

Frente a este hecho, las bacterias anammox son capaces de eliminar nitrógeno de forma mucho más eficiente que el proceso convencional, con un consumo de oxígeno un sesenta por ciento más bajo y con una producción de lodos de apenas el diez por ciento y además sin consumo de materia orgánica.

Gránulos Anammox, base sobre la que se apoya la tecnología del proyecto.

Desde 2009 el equipo de FCC Aqualia y la Universidad de Santiago de Compostela (USC) trabajan conjuntamente en el escalado del proceso que había sido desarrollado en laboratorio por dicha universidad desde el año 2000. En los últimos años se ha demostrado  la viabilidad del proceso en las depuradoras de Vigo y Guillarei (Pontevedra) para el tratamiento del escurrido del sistema de deshidratación de lodos digeridos. El proceso ha sido bautizado, registrado  y patentado como ELAN®: ELiminación Autótrofa de Nitrógeno.

Después de los excelentes resultados obtenidos en los estudios pilotos, y tras ganar el concurso público promovido por Augas de Galicia, en la actualidad el equipo de FCC Aqualia construye el primer sistema de este tipo que se instalará un servicio público de aguas español, en la depuradora de Guillarei, en Tuy (Pontevedra). La implantación de este proceso supone un cambio de paradigma en el tratamiento de aguas residuales y abre el camino hacia la autosuficiencia energética del tratamiento de las aguas residuales.

Un enorme potencial de aplicación

Esta primera aplicación del proceso anammox a escala real en España implica en sí mismo un gran potencial innovador, toda vez que el ciclo del agua, y en especial la depuración, supone entre un treinta y un sesenta por ciento de la factura energética de los municipios. Por esta razón, una futura aplicación generalizada de la tecnología ELAN® supondría una optimización energética significativa para España, con un enorme potencial de aplicación a nivel mundial.

FCC Aqualia mantiene abierta una línea de investigación paralela para aplicar la tecnología ELAN® a las depuradoras industriales

Así pues, tras esta primera aplicación real en Guillarei, quedará abierto el camino para que las plantas depuradoras de agua modifiquen sus procesos e incorporen esta tecnología a su operativa diaria con una inversión económica técnicamente sencilla y económicamente modesta.

Las ventajas del proceso ELAN® frente al tradicional son claras: ahorro de casi dos tercios del oxígeno requerido y, por lo tanto, una importante reducción en el consumo eléctrico asociado al proceso de eliminación de nitrógeno; no necesita fuente de materia orgánica, dicha materia orgánica puede ser utilizada para generar más metano o para alcanzar mayor tasa de desnitrificación en la línea de agua; la producción de lodos es mucho menor, con el consiguiente ahorro en el tratamiento y manipulación de los mismos; y la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera es inferior, con lo que el proceso ofrece una clara ventaja medioambiental.

Por otro lado, el equipo de innovación de FCC Aqualia mantiene abierta una línea de investigación paralela para aplicar la tecnología ELAN® a las depuradoras industriales. El potencial en este campo es muy amplio, con una perspectiva de disminución de costes que hoy en día están en torno a los dos euros por metro cúbico hasta posibilitar la autosuficiencia energética de las estaciones depuradoras de aguas residuales y minimizar el coste de dicho tratamiento. Esto aumentaría la competitividad de las industrias que producen grandes cantidades de aguas residuales como son las agroalimentarias, un sector clave de la industria española.

Un proyecto colaborativo

Varios han sido los pasos desarrollados hasta alcanzar la actual etapa de desarrollo a escala real en Guillarei:

A principios del siglo XXI la Universidad de Santiago de Compostela (USC), a través de su grupo de investigación de Ingeniería Ambiental y Bioprocesos, empezó  a desarrollar una línea de investigación basada en anammox.

Nueve años después, y tras importantes desarrollos tecnológicos a nivel de laboratorio, comenzó la colaboración entre FCC Aqualia y la USC para la implementación del proceso a escala piloto.

Fruto de la intensa colaboración entre ambas entidades y gracias a la visión de futuro de las administraciones propietarias de las instalaciones de Vigo y Guillarei, se obtuvieron importantes resultados durante esa etapa piloto, operadas por FCC Aqualia.

Las fases de ensayos de laboratorio y pilotos a diferentes escalas han recibido financiación de diferentes organismos públicos: por un lado, la Xunta de Galicia, a través del programa INCITE. También ha colaborado el Ministerio de Economía y Competitividad, a través del CDTI. En ambos casos la tecnología ha recibido excelentes evaluaciones. Este hecho supone un claro aval por parte de organismos especializados que son los encargados de invertir financiación pública en tecnologías clave que permitan un posterior desarrollo industrial.

Las fases de ensayos de laboratorio y pilotos a diferentes escalas han recibido financiación de diferentes organismos públicos

El proyecto lleva implícitos numerosos valores: De eficiencia económica (hacer más con menos; de beneficio social, puesto que el trabajo de las empresas operadoras como FCC Aqualia redunda directamente en el bienestar de la población atendida en un servicio básico como es el del ciclo integral del agua; y beneficio medioambiental, toda vez que la depuración es el proceso básico para devolver el agua al Medioambiente en las mismas, o incluso mejores condiciones, respecto al origen. Hacerlo con el menor consumo posible de energía y generando el mínimo posible de lodos así como minimizar la necesidad de reactivos significa una mayor sostenibilidad del proceso de tratamiento.

Los beneficiarios directos del proyecto son los sesenta mil ciudadanos de cuatro municipios de la  Comarca del Louro a los que la depuradora de aguas residuales presta servicio. Los beneficios esperados una vez que se termine la obra civil de implantación del sistema ELAN® son: ahorros económicos estimados en la depuradora de Guillarei: unos treinta y tres mil euros anuales; ahorro en emisiones de dióxido de carbono: 173 kilogramos diarios; y ahorro en la generación de lodos, en torno a 25 toneladas anuales.

Suponiendo que la vida media de una instalación de este tipo sea de unos treinta años, se obtendrán unos beneficios totales cuantificados en: ahorro costes de un millón de euros; ahorro en emisión de dióxido de carbono en dos millones de kilogramos; y ahorro en la generación de lodos de setecientas cincuenta toneladas.

De este modo, resulta sencillo pensar en el beneficio que la masiva implantación de esta tecnología supondría a nivel mundial, en localidades de población superior a los cincuenta mil habitantes.

ELAN®, innovación para una sociedad más sostenible

El pasado día 27 de noviembre el Instituto de Empresa, en Madrid, albergó la entrega de los premios Innovación Red Sostenibilidad, que organiza el diario Expansión junto a Bankinter y E.ON.

En el evento, FCC Aqualia ha sido reconocida como “Gran Empresa Sostenible” por el proyecto ELAN®. En el mismo evento, también fue reconocida la Fundación Mutua Madrileña como Institución sostenible. Por su parte el Grupo Matarromera obtuvo el galardón al Emprendedor Sostenible.

En su discurso, el presidente de FCC Aqualia, Eduardo González, agradeció el reconocimiento al jurado de los premios y destacó la innovación como innovación “una de las claves para el aumento de la calidad de vida de los ciudadanos”. González quiso compartir el premio con la plantilla de la compañía “por lo que este premio supone de reconocimiento a la labor diaria de FCC Aqualia en la prestación de un servicio público básico como es la gestión del ciclo del agua”. Finalmente, destacó el esfuerzo en innovación que la división de gestión del agua de FCC realiza. Este trabajo se concreta en más de veinte proyectos de I+D+i que la empresa lleva a cabo en áreas como calidad de aguas, sostenibilidad medioambiental y gestión inteligente en las ciudades.

En su intervención, el ministro de Industria, Energía y Turismo, José Manuel Soria, subrayó la relevancia de las empresas sostenibles en el prestigio de España ante el exterior. “España tiene historias que contar, que es la suma de las historias de las empresas que hacen grande a nuestro país. Hablamos de Marca España y del desarrollo turístico”, enfatizó Soria.  Asimismo el Ministro destacó la contribución de FCC Aqualia que, con su tecnología, da solución a uno de los grandes problemas de la humanidad, el del agua, junto al de la energía y la alimentación. “Allí donde no haya agua, pero haya tecnología, hay una solución para este desafío que existe en muchas partes del mundo”, subrayó el ministro.

A esta edición de los premios se presentaron un total de 55 candidaturas. Los premios, en los que IE Business School actúa como secretaría técnica y coordinador de los premios a través de su plataforma Social Innovation/área 31, reconocen la innovación de la organización en su proceso para integrarse en una sociedad más sostenible.

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