Tesis doctoral de Enrica Uggetti
A lo largo de estos últimos años, la implementación de nuevas plantas depuradoras ha comportado un incremento importante en la producción de lodos. Como respuesta, la valorización de lodos en agricultura es actualmente la opción preferida, en tanto en cuanto asegura el retorno de compuestos orgánicos y nutrientes al suelo. En la práctica, los tratamientos de lodo deberían proporcionar un producto final aplicable en agricultura, con costes de inversión, operación y mantenimiento razonables. En este sentido, los humedales construidos para el tratamiento de lodo (stw) se presentan como una tecnología apropiada para la gestión de lodos bajo un punto de vista económico y ambiental. el principal objetivo de esta tesis es establecer la idoneidad de los stw como tecnología alternativa para el tratamiento de lodos, enfatizando en las pequeñas comunidades de la región mediterránea. Para ello, se estudiaron aspectos técnicos, económicos y ambientales en 3 plantas construídas a escala real y en una planta experimental, todas situadas en cataluña. También se realizó una comparación con sistemas de tratamiento convencionales para establecer la opción más adecuada al entorno catalán. Como resultado final de este trabajo, se exponen algunos criterios de diseño y operación, así como una guía para la implementación de stw en pequeñas comunidades mediterráneas. el estudio del rendimiento de las 3 plantas reales sugiere buenas eficiencias de tratamiento. La humedad se redujo en un 16-30%, alcanzando valores similares a los de tratamientos de secado convencionales. Por otro lado, los sólidos volátiles se redujeron hasta un 30-49% sv/st, indicando una cierta mineralización del lodo. Valores similares se encontraron en la planta piloto, donde el volumen de lodo disminuyó en un 80%, con un incremento de sólidos totales de un 16-24%. No obstante, la reducción de los volátiles en un 50% indica una escasa mineralización después de 2 meses sin dosificación de lodo, sugiriendo la necesidad de un periodo de reposo adicional. también se implementó un modelo de elementos finitos para simular la deshidratación del lodo combinando la evapotranspiración (et) a la teoría de la consolidación de terzaghi que representa la percolación. A través del modelo se determinó la frecuencia óptima de dosificación del lodo en función de la altura de la capa de lodo acumulada en el lecho. De forma similar, el caudal de lodo sería función de et, de la frecuencia de dosificación y de la altura del lodo. Así pues, el modelo supone una herramienta útil para la determinación de criterios de explotación del sistema. la caracterización del producto final del tratamiento indicó una parcial estabilización, ausencia de fitotoxicidad y bajas concentraciones de metales pesados. Sin embargo, en la planta piloto se encontraron concentraciones elevadas de patógenos después de 2 meses de reposo, datos que confirman la necesidad de reposos más largos. De forma general, el monitoreo del nivel de estabilización, fitotoxicidad, metales pesados y patógenos, ayudaría a establecer la duración del tiempo de reposo necesario para obtener un producto fertilizante de calidad. respecto a los aspectos ambientales, la medición de las emisiones de gases de efecto invernadero indicó que los lechos presentan condiciones aeróbicas antes de la dosificación de lodo, caracterizadas por emisiones bajas de ch4 y elevadas de n2o. Dichas condiciones cambiaron rápidamente debido a la alimentación, que causó un fuerte aumento en las emisiones de ch4 y disminución de n2o. De acuerdo con los resultados, el potencial de calentamiento global de stw es de 17 kgco2eq/pe¿año, de 2 a 9 veces menor respecto al de una centrifuga o del transporte de lodo sin deshidratación. finalmente, el análisis económico y de impacto ambiental demuestra que stw con aplicación directa a suelos es la opción económica y ambientalmente más viable para pequeñas comunidades rurales.
Datos académicos de la tesis doctoral «Sewage sludge treatment in constructed wetlands. technical, economic and environmental aspects applied to small communities of the mediterranean region.«
- Título de la tesis: Sewage sludge treatment in constructed wetlands. technical, economic and environmental aspects applied to small communities of the mediterranean region.
- Autor: Enrica Uggetti
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 30/09/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Joan García Serrano
- Tribunal
- Presidente del tribunal: grazia Masciandaro masciandaro
- joaquín Suárez lópez (vocal)
- pascal Molle molle (vocal)
- Juan José Salas rodriguez (vocal)