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Introducción |
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Inevitablemente los aumentos de la población y del nivel de calidad de vida de los ciudadanos implican una mayor generación de residuos de origen doméstico. Entre otros, estos residuos tienen, a través de las líneas de alcantarillado urbano, como destino final las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR’s).
En estas estaciones se llevan a cabo distintos tratamientos de digestión que permiten depurar el agua de manera que su vertido a los cursos fluviales se produzca de una manera limpia, segura, ecológica y acorde a la legislación aplicable.
Obviamente, para que la fracción líquida esté exenta de depósitos sólidos y otras sustancias contaminantes, durante el proceso de depuración se originan unos fangos que constituyen el principal subproducto semi-sólido del proceso.
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| Vista general de las balsas de decantación de la EDAR de Talavera de la Reina | | | | | |
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Estos fangos tienen como destino final los vertederos, donde son susceptibles de originar contaminación en los acuíferos subyacentes, por procesos de lixiviación de las sales solubles presentes en los lodos, o a la atmósfera, por emisión de gases de efecto invernadero (GEI’s) originados en la degradación de la materia orgánica presente.
Este contenido en materia orgánica ha hecho que estos fangos se utilicen como fertilizantes en agricultura, si bien la posible presencia en el lodo de metales pesados hace que esta aplicación no sea posible en muchas ocasiones.
Igualmente, su contenido en materia orgánica hace que se puedan utilizar como materia prima para plantas de compostaje y de biogás para generación de energía eléctrica. No obstante, para el desarrollo de estas aplicaciones son necesarias infraestructuras y tecnologías, en las que por debajo de un tamaño crítico mínimo la viabilidad económica de la instalación se ve seriamente comprometida.
En nuestra región, es El Plan de Gestión de los Lodos Producidos en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales de Castilla-La Mancha (aprobado por el decreto 32/2007, de 17 de abril) el que sirve como marco de referencia para instrumentar todas las actuaciones necesarias para la correcta gestión de dichos lodos. |
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El proyecto ECOCERÁMICA |
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| Centrifugadora horizontal de la EDAR de Talavera de la Reina utilizada actualmente para dar el último tratamiento (desecado) a los lodos | | | | | |
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Como alternativa a estos usos, se plantea la posibilidad de inclusión de los lodos en la composición de las mezclas cerámicas que se emplean en la fabricación de materiales cerámicos para la construcción, lo cual constituye el principal objetivo del proyecto ECOCERÁMICA: la valorización del lodo como aditivo en la industria cerámica, con los beneficios medioambientales, energéticos y sociales que ello implica.
El proyecto cofinanciado por la Comisión Europea a través del programa LIFE-Medioambiente, está liderado por la Consejería de Medioambiente y Desarrollo Rural de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha, y cuenta con la participación del Ayuntamiento de Talavera de la Reina, la Asociación para la Investigación y el Desarrollo Industrial de los Recursos Naturales (AITEMIN), Cerámica Peño S.L., y Euradia Internacional S.L.
El lodo que se está valorizando en el proyecto ECOCERÁMICA, es el que se origina en la Estación Depuradora de Aguas Residuales del Ayuntamiento de Talavera de la Reina, la cual tiene como ámbito de influencia el municipio de Talavera de la Reina y su comarca.
En la actualidad la EDAR de Talavera de la Reina genera unas 300 toneladas de lodo fresco al mes, que equivalen a unas 60 toneladas de lodo seco. Los análisis realizados sobre el mismo indican un alto contenido en materia orgánica (en torno a dos terceras partes de su peso), presencia de elementos principales como el silicio y aluminio (que forman los silicoaluminatos de las arcillas que se han depositado en los diferentes procesos de depuración), y con una pequeña proporción, inferior en conjunto al 0,5 %, metales y otras sustancias potencialmente contaminantes.
Como se ha indicado, el lodo EDAR presenta elevados contenidos en materia orgánica, o lo que es lo mismo, un contenido potencial de energía susceptible de utilización. Esta energía se libera durante los procesos de combustión que, en presencia de aire, y con el aporte de una energía inicial de activación, sufre la materia orgánica presente.
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| Análisis químico de los lodos EDAR en el Centro Tecnológico de AITEMIN en Toledo | | | | | |
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Esta “potencia calorífica” se evalúa y cuantifica por medio del denominado poder calorífico superior, que en los análisis efectuados arrojó un valor de 3.665 cal/g, de similar cuantía al que presentan distintos residuos vegetales como el serrín, el orujo de aceituna y la cáscara de arroz que se utilizan como aditivo en la fabricación de numerosos productos cerámicos.
Una de las principales líneas de trabajo del proyecto consiste en el aprovechamiento de este potencial energético, mediante la inclusión del lodo EDAR como aditivo a las composiciones cerámicas.
La experimentación desarrollada hasta la fecha, por el Dpto. de Materiales de AITEMIN, indica que la adición de porcentajes del 1-2 % de lodo puede traducirse en ahorros de energía de 35.000 kWh al mes.
También se está estudiando el efecto que la adición del lodo pueda ocasionar sobre las características físicas y mecánicas de los productos cerámicos. En lo concerniente a la fabricación de los materiales cerámicos cabe decir que el lodo presenta carácter desgrasante, rebajando la plasticidad de la arcilla y siendo, por tanto, necesaria una menor cantidad de agua para su amasado. Igualmente, la fase de secado del proceso cerámico se verá favorecida por la inclusión de lodo, tanto por la menor adición de agua antes indicada, que además requiere un menor consumo de energía, como por el favorecimiento de la migración del agua al exterior de las piezas cerámicas.
Para poder incluir el lodo EDAR dentro del proceso de producción cerámico es necesario efectuar una serie de tratamientos previos al mismo, adicionales a los que habitualmente se utilizan en la EDAR de Talavera de la Reina. El tratamiento principal consiste en la desecación del mismo para rebajar el contenido en agua desde el 80 % que presenta habitualmente, hasta valores próximos al 10 %. Con este fin se ha construido una instalación piloto que permitirá lograr estas condiciones y dejar el material con las características idóneas para la incorporación del mismo en el proceso de fabricación.
También tiene un peso importante en el proyecto el estudio de la influencia de la adición de lodo en las emisiones a la atmósfera inherentes al proceso de fabricación de los materiales cerámicos, aunque dados los pequeños niveles de metales pesados y otras sustancias contaminantes presentes en el lodo y a la posibilidad de que una parte importante de los mismos quede fijado en la estructura del producto cerámico, dicha influencia se ha considerado de poca importancia. No obstante, esta consideración se validará en una prueba industrial que se llevará a cabo en los primeros meses del año 2008 en las instalaciones de Cerámica Peño, ubicadas en Talavera de la Reina. |
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Fco. Javier Cerdeño del Castillo |
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técnico Dpto. Materiales de AITEMIN |
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Agripino Pérez Lorenzo |
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Jefe del Dpto. de Materiales de AITEMIN |
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