Biomasa granular y biopelícula para el tratamiento de aguas subterráneas.

Año
2022
Estado
Patente solicitada. Fecha de prioridad: 15/11/2022. Nº de solicitud: P202230988
Titular
Universidad de Granada
Se busca (objetivo)

Empresas interesadas en licenciar la tecnología para su explotación comercial.

Sectores de aplicación

Agricultura, Industria Alimentaria, Industria Biotecnológica, Tratamiento de aguas.

Palabras clave
agua potable
lodo granular
ambientes oligotróficos
biomasa granular desnitrificante
biopelícula
tratamiento de aguas subterráneas

Descripción

La aplicación extensiva de plaguicidas y de productos fitosanitarios representa un problema emergente ya que produce altos niveles de nitratos y de pesticidas en las aguas subterráneas de las áreas agrícolas.

En este sentido, el uso de tecnologías granulares aeróbicas ha demostrado ser una alternativa eficiente en el tratamiento de las aguas residuales, sin embargo, nunca han podido ser utilizadas a escala real en este tipo de aguas porque presentan una escasa cantidad de nutrientes provocando una degradación y descomposición de los gránulos.

El procedimiento propuesto en la invención describe la producción de gránulos aeróbicos compactos que operan sin degradarse, así como, las condiciones operacionales a las que se somete la biomasa granular para la formación de la biopelícula y las poblaciones microbianas necesarias para la producción de biomasa granular que pueden ser usadas como inoculante para la rápida puesta en marcha de biorreactores a escala real.

Estas condiciones operacionales establecidas permiten que no haya pérdidas de biomasa dando lugar a una mayor compactación y a la producción de los exopolisacáridos necesarios para la estabilidad del gránulo. Gracias a la morfología tan compacta de los gránulos conseguidos se realizan procesos aeróbicos y anaeróbicos simultáneamente, permitiendo eliminar todo tipo de contaminantes sin necesidad de utilizar otro biorreactor distinto como ocurre con otros sistemas biológicos.

Por tanto, el procedimiento descrito en la presente invención consigue mantener procesos de granulación estables a largo plazo y en condiciones oligotróficas, hecho no descrito hasta el momento, dando solución  al tratamiento de aguas subterráneas contaminadas con nitratos donde la presencia de nutrientes es baja.

Ventajas y beneficios

  • Ahorro económico y versatilidad, al ser un proceso biológico, permite un ahorro energético muy importante en comparación con los sistemas alternativos, como son los de osmosis inversa. Además, permite el tratamiento de aguas contaminadas con nitratos y otros compuestos como pesticidas en un mismo biorreactor.
  • Incremento de la eficacia y la eficiencia, el sistema granular permite la operación a 15-20 g/L de sólidos, superando al máximo permitido en sistemas biológicos convencionales de 3-5 g/L. Además, la biomasa producida tendrá una velocidad de decantación superior a 15m/h reduciendo costes y evitando la recirculación de la biomasa y su paso a las redes de distribución. Asimismo, cada ciclo necesita un tiempo de retención hidráulico (TRH) tres veces menor para lograr la misma eficiencia de eliminación de materia orgánica y nutrientes con respecto a otros sistemas.
  • Estandarización del procedimiento, establecimiento de una metodología que permite la inoculación y rápida puesta en marcha de una nueva generación de biorreactores.
  • Simultaneidad de procesos, la biomasa granular producida tiene la capacidad de realizar procesos aeróbicos y anaeróbicos simultáneamente.
  • Nuevas aplicaciones, el procedimiento de la presente invención permite generar una biomasa granular en aguas con baja carga orgánica.
  • Alto rendimiento, el rendimiento alcanzado por esta tecnología llega a niveles de eliminación de nitrógeno del 100%, 70% en la eliminación de fosfato y del 100% de materia orgánica. La biomasa granular producida permite alcanzar tras la inoculación de los biorreactores concentraciones de biomasa de hasta 20g/L.