Economía circular: optimización de la energía generada en las plantas de tratamiento de aguas residuales

Abstract

La economía circular es un modelo que se emplea por la unión europea con el fin de disminuir las contaminaciones ambientales y alargar la vida útil de los productos reutilizables. En el presente trabajo, titulado Economía Circular: Optimización de la energía generada en las plantas de tratamiento de aguas residuales, se evalúa un sistema de lodos activados con aireación extendida, la EDAR en estudio: Hicacos, con un caudal de explotación de 4335 m3/día, es una de las plantas con la que cuenta Cuba en su infraestructura. Este trabajo hace un punto de partida para fomentar el modelo y potenciar el aprovechamiento energético que contienen las aguas residuales. Dentro de la metodología seguida a lo largo de este estudio, se identifica que el Tratamiento biológico es la etapa con mayor consumo energético en la planta con 1065 kWh/ día y dentro de la misma la aireación es la mayor consumidora que representa el 50 % de la energía total que se consume en la planta. Se estima la cantidad de biogás que se pueden obtener de los lodos primarios de la EDAR mediante dos tipos de métodos de cálculos, obteniéndose un promedio de 330,27 m3/día de biogás y 858,71 kW-h/día de potencial energético que se puede extraer, esto representa 61 % del consumo total de la planta. Para optimizar los procesos de la planta de tratamiento de residuales, se evalúa el ácido paracético (APA) utilizando el software estadístico “GeNIe-Academic”, del cual se obtiene como resultado una disminución del consumo de energía en el tratamiento biológico a un 39 % aumentando la eficiencia de la planta un 83 %.

The circular economy is a model that is used by the European Union in order to reduce environmental pollution and extend the useful life of reusable products. In the present work, entitled Circular Economy: Optimization of the energy generated in wastewater treatment plants, an activated sludge system with extended aeration, the WWTP under study, is evaluated: Hicacos, with an operating flow of 4335 m3/day, is one of the plants that Cuba has in its infrastructure. This work makes a starting point to promote the model and enhance the energy use contained in wastewater. Within the methodology followed throughout this study, it is identified that the Biological Treatment is the stage with the highest energy consumption in the plant with 1065 kW-h / day and within it aeration is the largest consumer that represents 50% of the total energy consumed in the plant. The amount of biogas that can be obtained from the primary sludge of the WWTP is estimated by two types of calculation methods, obtaining an average of 330.27 m3 / day of biogas and 858.71 kW-h / day of energy potential that can be extracted, this represents 61% of the total consumption of the plant. To optimize the processes of the waste treatment plant, paracetic acid (APA) is evaluated using the statistical software "GeNIe- Academic", which results in a decrease in energy consumption in biological treatment to 39% increasing the efficiency of the plant by 83%.