La Secci\u00f3n de Qu\u00edmica de la Universidad de La Laguna ha acogido recientemente la defensa de la tesis doctoral titulada \u201cRegeneraci\u00f3n de aguas residuales dom\u00e9sticas por fotobiorreactores de membrana. Aplicaci\u00f3n a efluentes de procesos anaerobios y de ultrafiltraci\u00f3n directa\u201d, presentada por Elvira Ferrera Le\u00f3n. La investigaci\u00f3n desarrollada por la ya doctora analiz\u00f3 la capacidad de diferentes tecnolog\u00edas novedosas y emergentes para el tratamiento de aguas residuales urbanas bajo un modelo de gesti\u00f3n sostenible, basado en la econom\u00eda circular. Esto es fundamental en un contexto global, marcado por la escasez de agua, el aumento de la demanda de recursos y la necesidad de mejorar la gesti\u00f3n de residuos.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n propone un cambio de paradigma en la depuraci\u00f3n convencional, orientada tradicionalmente a retirar del agua residual urbana, la materia org\u00e1nica y los nutrientes aportados durante su uso y aplicaci\u00f3n, en hogares, residencias, hosteler\u00eda, etc., para poder ser vertida con seguridad para el medio receptor (subsuelo o mar, en el caso de Canarias) o bien, si su nivel de tratamiento lo permit\u00eda, regenerarla hasta un grado de calidad que permitiese su reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n
El cambio de modelo sobre el que pivota la investigaci\u00f3n de Ferrera Le\u00f3n implica la conceptualizaci\u00f3n de las nuevas instalaciones de tratamiento del agua como biofactor\u00edas, donde es recuperada como agua regenerada de calidad, para poder ser reutilizada, as\u00ed como la recuperaci\u00f3n y valorizaci\u00f3n de otros recursos presentes en las aguas residuales urbanas, como la materia org\u00e1nica y los nutrientes.<\/p>\n
Para ello, se han estudiado tecnolog\u00edas de bajo consumo energ\u00e9tico que permiten, adem\u00e1s, recuperar y concentrar la materia org\u00e1nica presente en las aguas residuales, para su transformaci\u00f3n en biog\u00e1s por medio de bacterias anaerobias. El biog\u00e1s, por su alto contenido en metano, resulta de inter\u00e9s para su valorizaci\u00f3n energ\u00e9tica. En un caso se emple\u00f3 directamente un reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB, por sus siglas en ingl\u00e9s) mientras que, en el segundo caso, se recurri\u00f3 a una unidad de filtraci\u00f3n directa por membranas (DMF) que prescinde de tratamiento biol\u00f3gico, y que permite concentrar la materia org\u00e1nica para su posterior transformaci\u00f3n por v\u00eda anaerobia, produciendo un efluente filtrado, sin s\u00f3lidos suspendidos.<\/p>\n
Ambas unidades fueron integradas con una tecnolog\u00eda avanzada emergente: una unidad de fotobiorreactores tubulares de membrana (MPBR), con el fin de producir efluentes de alta calidad fisicoqu\u00edmica y favorecer la valorizaci\u00f3n de los subproductos.<\/p>\n
El estudio destaca por el uso de consorcios microalgas-bacterias desarrollados en los MPBRs. En estos consorcios, las microalgas captan los nutrientes presentes en las aguas depuradas por el UASB o bien, por la DMF, asimil\u00e1ndolos y desarrollando m\u00e1s microorganismos que constituyen una biomasa con diferentes v\u00edas de valorizaci\u00f3n. Por un lado, se trata de una forma de materia org\u00e1nica que puede ser digerida por v\u00eda anaerobia para producir m\u00e1s biog\u00e1s en la instalaci\u00f3n o bien, puede ser valorizada agron\u00f3micamente.<\/p>\n
De hecho, uno de los resultados m\u00e1s destacados de la tesis doctoral de Ferrera Le\u00f3n es la viabilidad de la biomasa producida en el fotobiorreactor de membranas, operado outdoor<\/em> durante el tratamiento de regeneraci\u00f3n del efluente de un reactor UASB, como bioestimulante y biofungicida contra un hongo muy frecuente en los cultivos canarios, el Fusarium oxysporium<\/em>.<\/p>\n Adem\u00e1s, las microalgas presentes en los consorcios microalga-bacteria, son capaces, por v\u00eda fotosint\u00e9tica, de captar el di\u00f3xido de carbono presente en las aguas y producir ox\u00edgeno que es utilizado por las bacterias heter\u00f3trofas presentes, tanto para transformar mol\u00e9culas org\u00e1nicas m\u00e1s complejas en otras m\u00e1s sencillas, como di\u00f3xido de carbono que utilizan las microalgas, como para facilitar la nitrificaci\u00f3n del nitr\u00f3geno amoniacal que puedan presentar las aguas residuales. Tambi\u00e9n el agua filtrada, producida por las membranas que operan en el fotobiorreactor de membranas para separar la biomasa del agua en que se cultivan, result\u00f3 tener capacidad fertilizante en plantas de millo.<\/p>\n Por otra parte, la investigaci\u00f3n analiz\u00f3 y optimiz\u00f3 diferentes modos y estrategias de operaci\u00f3n de las membranas de ultrafiltraci\u00f3n sumergidas utilizadas en los fotobiorreactores, con el fin de mitigar el ensuciamiento de las mismas. Este ensuciamiento, provocado por la acumulaci\u00f3n de especies sobre la capa filtrante de las membranas, constituye la principal limitaci\u00f3n y suponen el mayor coste de operaci\u00f3n de estos equipos.<\/p>\n El trabajo desarrollado por Ferrera Le\u00f3n eval\u00faa no s\u00f3lo la operaci\u00f3n y el balance energ\u00e9tico de las unidades de filtraci\u00f3n directa por membranas (DMF) y del reactor UASB, sino su integraci\u00f3n operativa y energ\u00e9tica con los fotobiorreactores de membrana, demostrando la viabilidad de la integraci\u00f3n de estas tecnolog\u00edas de bajo consumo energ\u00e9tico con procesos fototr\u00f3ficos, ofreciendo una alternativa t\u00e9cnica, ambiental y econ\u00f3micamente viable para cumplir con las nuevas exigencias normativas.<\/p>\n La tesis doctoral que fue realizada en el marco de los proyectos competitivos de \u00e1mbito nacional PID2021-125404OB-I00, RTI2018-093736-B-I00 financiados por MICIU, AEI y FEDER, ha recibido el apoyo del Consejo Insular de Aguas de Tenerife, lo que permiti\u00f3 realizar gran parte de los ensayos experimentales en una de sus instalaciones: la Estaci\u00f3n Depuradora y Regeneradora del Noreste, ubicada en Valle Guerra, que opera SACyR Agua. Adem\u00e1s, parte de la experimentaci\u00f3n se realiz\u00f3 en una unidad de filtraci\u00f3n por membranas (DMF) dise\u00f1ada y construida con el soporte del proyecto financiado por la Fundaci\u00f3n Cajacanarias y Fundaci\u00f3n La Caixa.<\/p>\n El trabajo se ha realizado en el seno del grupo Tratamiento y Reutilizaci\u00f3n de Aguas (TyRA) bajo la direcci\u00f3n de su responsable, la catedr\u00e1tica de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica Luisa M\u00aa Vera Pe\u00f1a y el profesor contratado doctor en la misma \u00e1rea, Ignacio Ruig\u00f3mez Sempere.<\/p>\n El tribunal encargado de evaluar la tesis doctoral de Ferrera estuvo formado por el profesor Jos\u00e9 Alberto Herrera Meli\u00e1n, de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria; la profesora Mar\u00eda Filomena Barreiro Filipe, del Instituto Polit\u00e9cnico de Bragan\u00e7a de Portugal; y Juan Cristo Luis Jorge, de la Universidad de La Laguna. Dicho tribunal subray\u00f3 en su argumentaci\u00f3n final, la relevancia estrat\u00e9gica de las soluciones integradas evaluadas en la investigaci\u00f3n para regiones como Canarias, donde la presi\u00f3n sobre los recursos h\u00eddricos es especialmente elevada.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La Secci\u00f3n de Qu\u00edmica de la Universidad de La Laguna ha acogido recientemente la defensa de la tesis doctoral titulada…<\/p>\n","protected":false},"author":23,"featured_media":88295,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[345,4048,3924,350,2765],"tags":[],"acf":[],"yoast_head":"\n