Cómo gestionar de manera óptima el nitrógeno en las plantas de depuración de aguas residuales de la industria alimentaria
Las empresas del sector alimentario, especialmente aquellas en segmentos de alto consumo hídrico como la industria cárnica y láctea, enfrentan múltiples desafíos: cumplir rigurosamente con las directivas nacionales, anticiparse a los cambios normativos y convertir los residuos productivos en oportunidades de negocio.
Las aguas residuales generadas por la industria alimentaria no solo provienen de los procesos productivos, sino también del agua utilizada en operaciones de limpieza y, en general, de toda el agua empleada en las instalaciones.
Por esta razón, la composición de las aguas residuales presenta una considerable variabilidad, dependiendo de las estaciones y los procesos de producción. Estas aguas suelen ser ricas en nutrientes, principalmente materia orgánica carbonada (DQO - Demanda Química de Oxígeno y DBO - Demanda Bioquímica de Oxígeno), así como nitrógeno y fósforo.
Gestión del nitrógeno en aguas residuales
Aunque los tratamientos anaeróbicos son altamente eficientes para eliminar gran parte de la DQO biodegradable, su principal limitación radica en su reducida capacidad para eliminar nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.
Por ello, las empresas deben prestar especial atención a los límites de vertido establecidos para las formas nitrogenadas (amoníaco, nitratos, nitritos, nitrógeno orgánico y nitrógeno total) y el fósforo. Es fundamental evaluar cuidadosamente la necesidad de implementar procesos biológicos de nitrificación/desnitrificación y eliminación de fósforo en la cadena de tratamiento, por ejemplo, después de los procesos anaeróbicos.
En cuanto a la gestión del nitrógeno, los procesos combinados de nitrificación y desnitrificación permiten transformar el nitrógeno amoniacal en nitrógeno gaseoso. De estos dos procesos biológicos, la nitrificación es indudablemente el más lento, lo que impacta significativamente en los volúmenes totales requeridos para los procesos de depuración y, consecuentemente, en el nivel de inversión necesario. Además de su lento crecimiento, las bacterias nitrificantes son extremadamente sensibles a las variaciones de temperatura y a las fluctuaciones cualitativas y cuantitativas características de las aguas residuales del sector alimentario. Es probable que las plantas de tratamiento experimenten períodos en los que las concentraciones de nitrógeno en el efluente sean inestables y no cumplan con los límites normativos. Otro escenario común es que la capacidad productiva de las instalaciones se vea limitada precisamente por la capacidad de la planta depuradora para eliminar el nitrógeno.
Actualmente, el mercado tecnológico ofrece soluciones capaces de aumentar la capacidad y estabilidad del tratamiento sin incrementar los volúmenes biológicos existentes, mejorando, por ejemplo, el rendimiento de plantas convencionales de lodos activados. Para nuevas instalaciones de tratamiento, es posible implementar directamente tecnologías compactas y eficientes, reduciendo las obras civiles y minimizando el impacto de la depuración en las instalaciones.
Los sistemas biológicos AnoxKaldnes™ MBBR (reactor de biopelícula de lecho móvil) y AnoxKaldnes Hybas™ (sistema híbrido de biopelícula y lodos activados) son ampliamente utilizados en el tratamiento de aguas residuales alimentarias debido a su alta eficiencia por unidad de volumen, mayor estabilidad frente a las variaciones del agua residual y la posibilidad de integrarse en infraestructuras existentes para aumentar la capacidad de tratamiento de forma segura y rápida.
La implementación de plantas de tratamiento AnoxKaldnes™ permite generalmente duplicar la capacidad de tratamiento de una planta convencional de lodos activados existente y reducir hasta un 70% los volúmenes requeridos en nuevas instalaciones.
Conclusiones
La sostenibilidad ambiental se ha consolidado como un factor estratégico para numerosas empresas, especialmente para las del sector alimentario, que tradicionalmente han valorado su vínculo con el territorio y el desarrollo de una economía circular. En el contexto europeo, las directivas comunitarias sobre tratamiento de aguas residuales y los objetivos del Pacto Verde Europeo impulsan a las industrias a adoptar tecnologías más eficientes y sostenibles. Diversos programas de financiación europeos y nacionales ofrecen incentivos significativos para apoyar proyectos de modernización y optimización de plantas de tratamiento, facilitando la transición hacia procesos más eficientes como los descritos en este artículo. La inversión en estas tecnologías no solo garantiza el cumplimiento normativo, sino que también representa una oportunidad para mejorar la competitividad y reducir el impacto ambiental de las operaciones industriales.
