Direct ultrafiltration with membranes applied to the carbon recovery from municipal wastewater

Abstract

Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) son consideradas de importancia relevante para la segura continuidad del ciclo del agua con impacto directo en el medio ambiente y en las actividades humanas. En este sentido, la demanda global de tecnologías cada vez más sostenibles debe incentivar el sector de tratamiento de aguas residuales urbanas a mejorar la recuperación de carbono y nutrientes combinado con una alta calidad del agua tratada. En este contexto, la filtración directa con membranas aplicada a la recuperación del contenido de materia orgánica de las aguas residuales municipales, junto a la cada vez mayor robustez y experiencia de las membranas de ultrafiltración surge como un proceso robusto, flexible y fiable. La materia orgánica contenida en las aguas residuales municipales puede ser convertida a biogás con potencial de cambiar el actual escenario de las estaciones depuradoras de aguas residuales de grandes consumidoras de energía a productoras de energía. En la presente tesis, la viabilidad de la filtración directa con membranas ha sido estudiada realizando tanto experimentos a corto plazo como a largo plazo, considerando que se trata de un proceso relativamente novedoso en el que el ensuciamiento de la membrana presenta la mayor dificultad. Se ha operado en dos depuradoras distintas y a escala piloto. Y se han utilizado técnicas sencillas y de bajo coste como control del ensuciamiento de la membrana. Los resultados obtenidos muestran que se pueden obtener entre 10 y 45 g/L en concentraciones de sólidos, y entre 11 y 54 g/L en DQO que puede ser llevados directamente a digestión anaerobia, aprovechando de esta forma la mayor parte del contenido de la materia orgánica del agua residual municipal. Mientras que la presión transmembrana de filtración se mantiene por debajo de los 400 mbar a través del empleo de algunas técnicas combinadas como son agitación con gas, contralavado y purga de los sólidos concentrados en el tanque de membrana. Esa tesis contribuye en un pequeño grado al desarrollo del conocimiento aportando al campo de los procesos de tratamiento de aguas residuales municipales una tecnología que en un futuro puede ser sostenible.