Valorización de residuos de las EDARi de Santoña y Laredo

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado (TFG), se exploran diversas alternativas para la reducción de costes de gestión y la búsqueda de nuevas vías de valorización para los lodos provenientes de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales Industriales (EDARi) de Santoña y Laredo, donde se tratan las aguas de empresas de conservas y envasados de pescado. Para ello, se ha comenzado analizando en profundidad el proceso que se lleva a cabo en estas EDARIs, y recopilando información de los lodos generados, su caracterización y gestión actual. Se identifica el lodo deshidratado como el más cuantioso y que más costes produce, enviándose a Lunagua como empresa gestora de residuos con un alto coste, lo que motiva el estudio de vías de valorización posibles o minimización de costes. En primer lugar, se investiga la factibilidad de la codigestión de este lodo en los digestores de la EDAR de San Pantaleón, la instalación más cercana de MARE con digestión anaerobia de fangos. Los resultados demuestran que transportar estos lodos a San Pantaleón no afectaría el funcionamiento actual de los digestores y que la valorización energética de los mismos constituye una de las alternativas más beneficiosas dentro del contexto de la economía circular. Es importante resaltar que tanto las EDARIS como la EDAR son instalaciones del Gobierno de Cantabria que actualmente gestiona la empresa pública MARE, de manera directa en el caso de la EDAR y a través de gestión privada en el caso de las EDARIS, con lo que esta opción sería doblemente beneficiosa ya que disminuiría el consumo eléctrico en las tres instalaciones y bajaría sustancialmente la próxima licitación de las EDARIS ya que una de las partidas más cuantiosas es la relativa al coste de residuos y reactivos. En segundo lugar, se considera la posibilidad de producir biodiesel a partir de las grasas extraídas de los lodos mediante procesos de calentamiento y centrifugado. Nuevamente, se destaca que la valorización energética sería altamente beneficiosa. Sin embargo, los elevados costes asociados a la producción de biodiesel hacen que esta opción solo sea viable si otra empresa se encarga de asumir dichos costes. En tercer lugar, se lleva a cabo un análisis de la composición y el poder calorífico inferior (PCI) del lodo, con el objetivo de evaluar la viabilidad de su incineración, lo cual permitiría reducir significativamente los gastos de gestión. Se concluye que el PCI es lo suficientemente elevado como para considerar esta vía de valorización, y aunque el ahorro no sea tan considerable como en otros casos, sigue siendo una alternativa beneficiosa para la empresa y que minimizaría el depósito en vertedero. En cuarto lugar, se estudia la posibilidad de utilizar los lodos como materia prima en la producción del Clinker del cemento, una opción común para lodos provenientes de EDAR. No obstante, se concluye que el alto contenido de sal en los lodos de estas EDARi en particular afectaría negativamente las propiedades del cemento producido. En quinto lugar, se analiza la viabilidad de incluir un tratamiento con arcillas en la propia planta, con el fin de reducir el Carbono Orgánico Disuelto (COD) presente en los lixiviados de los lodos a niveles establecidos como máximos por el Real Decreto 646/2020, para su admisión en vertederos de inertes. Esto resultaría en una disminución de los costes de admisión, que actualmente son significativamente más altos. Por último, se estudia la posibilidad de estabilizar estos lodos mediante un compostaje con otros residuos con menores contenidos en sal para poder aplicarlos a suelos agrarios y aprovechar los nutrientes que pueden aportar al suelo. Se concluyó que esta alternativa requeriría un estudio más profundo en planta, pero representaría uno de los métodos más importantes en cuanto a la valorización de residuos, ya que se evitaría en su totalidad la gestión de los lodos en vertederos.

In this Bachelor's Thesis, various alternatives are explored for reducing management costs and seeking new valorization paths for sludge from the Industrial Wastewater Treatment Plants (EDARi) in Santoña and Laredo. To achieve this, an in-depth analysis of the processes carried out in these EDARIs has been conducted, along with the collection of information regarding the generated sludge, its characterization, and current management. Dehydrated sludge has been identified as the most abundant and cost-producing, which is currently sent to Lunagua as a waste management company, incurring high costs. This motivates the study of potential valorization methods or cost minimization strategies. Firstly, the feasibility of co-digestion of this sludge in the digesters of the San Pantaleón EDAR is investigated. San Pantaleón is the nearest installation managed by MARE with anaerobic digestion of sludge. The results demonstrate that transporting this sludge to San Pantaleón would not affect the current functioning of the digesters, and its energy valorization is one of the most beneficial alternatives within the context of the circular economy. It is essential to highlight that both the EDARIS and the EDAR are facilities of the Government of Cantabria, currently managed directly by the public company MARE in the case of EDAR and through private management in the case of EDARIS. Thus, this option would be doubly advantageous as it would reduce the electricity consumption in all three facilities and significantly lower the upcoming tendering costs for the EDARIS, where one of the most substantial expenses is related to waste and reagent costs. Secondly, the possibility of producing biodiesel from the fats extracted from the sludge through heating and centrifugation is considered. Again, it is emphasized that energy valorization would be highly beneficial. However, the high costs associated with biodiesel production make this option viable only if another company assumes these expenses. Thirdly, an analysis of the composition and lower heating value (LHV) of the sludge is carried out to evaluate the viability of its incineration, which would significantly reduce management expenses. It is concluded that the LHV is sufficiently high to consider this valorization path, and though the savings may not be as considerable as in other cases, it remains a beneficial alternative for the company and would reduce landfill disposal. Fourthly, the possibility of using the sludge as a raw material in the production of cement clinker, a common option for sludge from EDAR, is studied. However, it is concluded that the high salt content in the sludge from these specific EDARi would negatively affect the properties of the produced cement. Fifthly, the viability of implementing a clay treatment within the plant is analyzed to reduce the Dissolved Organic Carbon (DOC) present in the leachate of the sludge to levels established as maximum by Royal Decree 646/2020 for admission to inert landfills. This would result in a decrease in admission costs, which are currently considerably high. Finally, the possibility of stabilizing these sludges through composting with other low-salt content residues to apply them to agricultural soils and take advantage of the nutrients they can provide is studied. It was concluded that this alternative would require further on-site investigation, but it represents one of the most significant methods for waste valorization as it would entirely avoid landfill disposal of the sludge.