¿Es posible que una EDAR de más de 100.000 habitantes equivalentes trabaje con balance energético positivo? aplicación a la EDAR de Santander

Abstract

En este documento se presenta la problemática actual con los consumos energéticos dentro de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR). Se realiza un análisis de las EDAR como potenciales plantas productoras de energía, planteando una serie de objetivos como medidas correctoras en los procesos para mejorar tanto su eficiencia energética como su rendimiento, así como la generación de energía a través de energías alternativas como el biogás, la solar, eólica o el gradiente salino, entre otras. El otro gran objetivo, en el que se centra gran parte del documento, es el análisis de un caso práctico sobre una depuradora actualmente en funcionamiento, pero en proceso de ampliación, en concreto la depuradora de Santander. Se ha buscado principalmente si, por medio del aprovechamiento del biogás y con la mejora energética de los procesos de tratamiento de la EDAR se podría conseguir su autosuficiencia energética. En la solución adoptada para la mejora de la eficiencia energética y también de la calidad de vertido respecto a la situación actual, se ha propuesto la ampliación de la planta implementando una decantación lamelar como tratamiento primario seguido de tamices rotatorios para retirar las fibras que pudieran afectar a las membranas, y un tratamiento secundario por medio del proceso MABR (Membrane Aerated Biofilm Reactor) instalado en los reactores biológicos actuales. Además, se ha planteado reducir el consumo energético del bombeo a emisario submarino sustituyéndolo por una mejora del tratamiento mediante desinfección UV para vertido directo en costa. Por último, se ha propuesto la ampliación del tratamiento de fangos, haciendo separación de fangos primarios y secundarios en una parte del proceso, tratando por hidrólisis térmica los fangos biológicos, consiguiendo así una mayor producción de biogás y, por lo tanto, de energía. El resultado de estas modificaciones es que la planta consigue ser productora neta de energía, por lo que, efectivamente, se conseguiría dar una respuesta afirmativa a la pregunta enunciada en el título del trabajo: sí es posible que una EDAR de más de 100.000 habitantes equivalentes trabaje con balance energético positivo.

This document presents the current problem related with the energy consumption into the sewage treatment plants (EDAR). It consists of the development of an analysis of the WWTPs as potential power plants, setting a series of objectives as corrective measures in the processes to improve their energy efficiency and performance, as well as the generation of energy through alternative energies such as biogas, solar energy, wind energy or the salt gradient, among others. The other main objective, in which is focused big part of the document, is the analysis of a practical case about a sewage treatment plant that is currently working, but in process of enlargement, being more concrete, the sewage treatment plant of Santander. The research has tried to search if, through the exploitation of the biogas and the energy efficiency improvement of the WWTP treatment processes, it could reach its energy self-sufficiency. In the adopted solution to improve the energy efficiency and also the quality of the effluent regarding the current situation, it has been proposed the enlargement of the plant implementing a lamellar settling as primary treatment followed by rotary screens to remove fibers that could affect the membranes, and a secondary treatment through the MABR (Membrane Aerated Biofilm Reactors) process, installed in the existent biological reactors. Additionally, it has been proposed to reduce the energy consumption of the pumping to sea-outfall being substituted by an improvement on the treatment through ultraviolet disinfection (UV) for direct discharge on the coast. Finally, it has been proposed the enlargement of the sludge treatment, establishing a separation between primary and secondary sludges in one part of the process, treating by thermal hydrolysis the biological sludges, thus achieving a higher production of biogas and, therefore, energy. The result of these modifications is that the plant becomes a net producer of energy, so that, effectively, it would be possible to give an affirmative answer to the question formulated in the title of this document: if it is possible that an EDAR of more than 100.000 equivalent habitants worked with positive energetic balance.