Investigadores de la Universidad Técnica de Bialystok han patentado un método para un tratamiento de aguas residuales más rápido

Científicos de la Universidad Técnica de Bialystok han recibido una patente para un método innovador para la producción de lodos activados granulares aeróbicos. Esta solución permite un tratamiento de aguas residuales mucho más rápido en plantas que utilizan reactores biológicos y reduce los costos operativos de la planta de tratamiento.

Un método innovador para el tratamiento más rápido de aguas residuales ha sido patentado por investigadores de la Facultad de Ingeniería Civil y Ciencias Ambientales de la Universidad Tecnológica de Bialystok. La tecnología de tratamiento de aguas residuales con lodos activados granulares aeróbicos apareció hace más de una década, pero no ha sido adoptada y actualmente se usa en solo una docena de plantas de tratamiento industriales y municipales en el mundo. En Polonia, lo utiliza una planta de tratamiento de aguas residuales que sirve al pueblo de Ryki. La razón de esto puede ser la investigación fundamental en curso sobre lodos activados granulares. Quizás la investigación de los científicos de Bialystok contribuya a la popularización de esta tecnología.

Como co-inventor de la invención, el Dr. Eng. Piotr Ofman del Departamento de Tecnología de Ingeniería Ambiental, “La solución que desarrollamos se puede aplicar en plantas de tratamiento de aguas residuales donde la línea de proceso se basa en el uso de reactores biológicos secuenciales”. También agregó que la patente es el resultado de años de arduo trabajo de los científicos.

Una forma innovadora de tratamiento biológico de aguas residuales

El método, desarrollado por investigadores de la Universidad Técnica de Bialystok, se basa en el uso de un consorcio de microorganismos para biodegradar compuestos de carbono, formas de nitrógeno y fósforo. La biomasa formada en este proceso toma la forma de gránulos y lodos mucho más rápido que los lodos activados floculantes convencionales. Esta propiedad reduce, entre otros, la necesidad de usar reactores multicámara y recirculación, lo que resuelve una serie de problemas operativos y reduce los costos operativos de las plantas de tratamiento, leemos en el comunicado enviado por la universidad.

El Dr. Ing. Ofman explica que una de las mayores ventajas de los gránulos de lodos activados aeróbicos es su resistencia a los cambios en las características de calidad de las aguas residuales que ingresan a la planta de tratamiento. Gracias a esto, es posible mantener más estables los efectos biológicos de la remoción de contaminantes presentes en las aguas residuales. Dichos gránulos también tienen mejores propiedades de sedimentación en comparación con el lodo floculante, que es el lodo activado más común en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

– Esta característica tiene el potencial de resolver una serie de problemas operativos y reducir los costos operativos de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Además, las mejores propiedades de sedimentación de los gránulos de lodos activados aeróbicos conducen indirectamente a la posibilidad de acortar el ciclo operativo del reactor secuencial, me refiero a la fase de sedimentación. Esto permite una planificación diferente de la estrategia de operación del reactor y una reducción correspondiente de los costos de inversión relacionados con la construcción de tanques de retención para el almacenamiento de aguas residuales sin tratar, dice el Dr. Offman.

Además, los científicos observaron que los gránulos de lodo activado aerobio crecían un poco más lento que los flóculos de lodo activado. Como explica la Dra. Ofman, esto permitirá “solucionar los problemas asociados a la gestión de lodos en las depuradoras por la necesidad de gestionar una menor masa de lodos sobrantes a descargar del sistema de tratamiento de aguas residuales”.

Investigación de científicos de la Universidad Técnica de Bialystok

Un equipo de científicos de la Facultad de Ingeniería Civil y Ciencias Ambientales de la Universidad Tecnológica de Bialystok ha estado realizando investigaciones sobre la granulación de lodos activados floculantes durante varios años. El trabajo se realiza en condiciones de laboratorio en un reactor biológico secuencial tipo SBR diseñado por el Dr. Ing. Piotr Ofman.

– En 2021, llevamos a cabo un proyecto de investigación financiado por el Centro Nacional de Ciencias dedicado al análisis de cambios en las formas de nitrógeno durante la granulación de flóculos de lodos activados. Los resultados de este proyecto nos permitieron comprender mejor el proceso de tratamiento con gránulos de lodos activados aeróbicos y, como consecuencia, observamos que la cinética de transformación de los compuestos nitrogenados aumentaba con el grado de granulación del lodo activado. Gracias a esto, es posible acortar el tiempo de la fase de aireación, manteniendo la calidad requerida de las aguas residuales tratadas. Debe enfatizarse aquí que la aireación es uno de los procesos más intensivos en energía que ocurren en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, la posibilidad de acortar el tiempo de aireación de las aguas residuales se traduce en una reducción de los costos operativos relacionados con el consumo de electricidad – explica el Dr. Ing. Piotr Ofmann.

La patente allana el camino para la aplicación industrial

El 26 de julio de 2022, la Oficina de Patentes de la República de Polonia emitió una patente a la Universidad Técnica de Bialystok para una invención denominada “Método para la producción de lodos activados granulares aerobios”.

Durante la investigación, el equipo dirigido por el Dr. El ingeniero Piotr Ofman demostró que la intensidad con la que se producen los cambios de formas de nitrógeno aumenta con el grado de granulación del lodo activado. Los científicos están trabajando actualmente en una modificación del método de granulación de lodos activados floculantes patentado. En una perspectiva más amplia, los resultados de la investigación también se pueden aplicar en el sector industrial.

– La obtención de una patente nos facilitará la obtención de fondos para futuras investigaciones, que nos gustaría realizar a mayor escala y, si es posible, en condiciones reales – informa el Dr. Ing. Piotr Ofman.

Fuente: Universidad Tecnológica de Białystok, foto: Paweł Jankowski / Universidad Tecnológica de Białystok

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