Con altas temperaturas tratan lodos de las aguas residuales

Las aguas residuales que provienen del norte y centro de Bogotá llegan a la PTAR El Salitre, ubicada en el noroccidente de la ciudad, entre las localidades de Suba y Engativá. Estas aguas –que vienen de hogares, industrias y comercios– pasan por un proceso de tratamiento mediante el cual se eliminan primero los sólidos grandes, las arenas y grasas, y luego, en una etapa biológica, los microorganismos especializados descomponen la materia orgánica y así se mejora la calidad del agua.

Al final de este proceso se obtiene agua más limpia que se devuelve a los ríos, y también un residuo sólido compuesto por lodos y restos de materia orgánica: los biosólidos, que aunque son ricos en nutrientes como nitrógeno y fósforo, también pueden contener metales pesados como plomo, mercurio y arsénico, además de material patógeno como bacterias, por lo que es necesario aplicar un tratamiento adecuado antes de su disposición o su posible reutilización.

“Nuestro grupo, Biomasa y Optimización Térmica de Procesos (BIOT), recibió este problema y por eso estudiamos diferentes tecnologías para el procesamiento de la pirólisis. En este caso empleamos el reactor de lecho fluidizado”, explica Andrés Felipe Pardo Martínez, estudiante de la Maestría en Ingeniería - Ingeniería Mecánica de la UNAL Sede Bogotá.

La pirolisis es una técnica que permite transformar la materia orgánica en productos sólidos, líquidos y gaseosos. En esta investigación se enfocaron específicamente en los sólidos resultantes, conocidos como carbonizados, analizando su composición y posibles aplicaciones.

Pruebas de laboratorio

El proceso experimental comenzó con la recolección de muestras de biosólidos de la PTAR El Salitre, tarea adelantada por algunos investigadores del grupo; para avanzar en el estudio, en el laboratorio se sometieron dichas muestras a un tratamiento previo de secado y molienda.

Después el estudiante realizó pruebas en el reactor de lecho fluidizado que mantenía las partículas suspendidas mediante un flujo de aire a alta velocidad, lo cual mejora la eficiencia del calentamiento y la conversión de los biosólidos, lo que le permitió observar cómo las distintas temperaturas influían en su transformación.

Las pruebas se realizaron en un rango de temperaturas entre 700 y 900 °C y en la marcha, y además se identificó que a medida que se incrementaba la temperatura, la cantidad de material sólido generado disminuía.

“A 700 °C se obtuvo alrededor de un 54 % de carbonizados, mientras que a 900 °C bajó a un 42 %. Este fenómeno se debe a que, con temperaturas más elevadas, una mayor proporción de los componentes volátiles se libera en forma de gases y líquidos”, aclara.

Otro resultado que llamó su atención fue que, a temperaturas más altas, la cantidad de metales pesados en el carbonizado disminuía, ya que algunos se volatilizaban y dejaban el sólido más limpio. Además, el material obtenido tenía un alto contenido de cenizas, lo que sugiere que se podría usar en la agricultura, siempre y cuando se realicen más estudios para garantizar su seguridad.

“Los carbonizados que obtuvimos serían útiles en la recuperación de suelos degradados, pero necesitamos evaluar sus efectos a largo plazo”, afirma el investigador de la UNAL. Es importante destacar que algunos estudios de la Universidad ya han explorado el uso de materiales similares para mejorar la estructura y fertilidad del suelo, como en el cultivo de tomate.

Según el ingeniero, “el uso de un sistema de tratamiento como la pirólisis ayudaría a reducir la acumulación de estos residuos y disminuir los riesgos ambientales, a la vez que genera un material útil para la agricultura. Estamos ante una alternativa que no solo resuelve un problema ambiental, sino que además generaría beneficios en otros sectores”.