Tratamiento y valorización de aguas residuales mediante microalgas

Abstract

La investigación en procesos biológicos convencionales de tratamiento de aguas residuales ha evolucionado en la última década hacia el desarrollo de sistemas compactos con mayores consumos energéticos (p.ej. biorreactores aerobios de membrana) o que conllevan una pérdida de los nutrientes presentes en el agua residual (p.ej. annamox). El reciente interés a nivel mundial en el cultivo de microalgas con fines energéticos, unido a la necesidad de disponer de tecnologías de tratamiento de aguas residuales medioambientalmente más sostenibles, ha hecho de los procesos de tratamiento de aguas residuales mediante microalgas una alternativa prometedora desde el punto de vista económico y ambiental frente a sus homólogos aerobios y anaerobios. El oxígeno producido fotosintéticamente por las microalgas es utilizado para la oxidación de la materia orgánica y el NH4+ (con el consiguiente ahorro en costes de aireación), mientras que el crecimiento autotrófico y heterotrófico de biomasa algal y bacteriana conlleva mayores recuperaciones de nutrientes. El grupo de Tecnología Ambiental de la Universidad de Valladolid cuenta con 15 años de experiencia en el tratamiento de aguas domésticas, industriales y ganaderas mediante fotobiorreactores abiertos y cerrados de algas y bacterias. El acoplamiento del proceso de depuración con el upgrading de biogás o la captura de CO2 de gases de combustión y la optimización de procesos de nitrificación-desnitrificación han permitido incrementar el rango de aplicación de esta tecnología. La biomasa algal residual producida constituye una materia prima valiosa para la producción de bioenergía en forma de alcoholes o biogás, alimentación animal, biofertilizantes u otros productos de valor añadido. El grupo ha aplicado su know-how en valorización de biomasa lignocelulósica y fangos mediante pretratamientos físico-químicos y/o hidrólisis enzimática para el aprovechamiento fraccional de la biomasa algal, optimizando la extracción de azúcares fermentables, la hidrólisis de aminoácidos o la ruptura celular para la posterior biometanización de biomasa algal.