WATERINNOVA - Desarrollo de procesos innovadores para el tratamiento y valorización de aguas residuales de la industria agroalimentaria con producción de fertilizantes, mitigación de CO2 y producción de alimentos

Abstract

Las industrias elaboradoras de queso y vino generan efluentes con una elevada carga orgánica que requiere una adecuada manipulación y almacenaje posterior. En este sentido, las estrategias enfocadas en el tratamiento de aguas residuales avanzan hacia un proceso de economía circular a través de la valorización de estos efluentes. En este trabajo se ha aplicado la patente europea EP 3447030B1 de precipitación ácida química, con agitación secuencial decreciente. Con este tratamiento se disminuyó en un 76% la demanda química de oxígeno disuelto. El precipitado representa hasta un 10% del volumen, sedimenta fácilmente y contiene alrededor de un 90% en materia seca. Estos sólidos son ricos en materia orgánica y nutrientes, lo que les abre la posibilidad de aprovechamiento agrícola. Para el tratamiento de aguas residuales de queserías, se añadieron coagulantes (75 g L-1 de CaCO3 + 1 g L-1 de FeSO4), aumentando la eficiencia de eliminación de parámetros como DQO, fósforo, turbidez, etc. El uso de Ca(OH)2 en aguas residuales de la industria vitivinícola permitió la eliminación del 99,9% de los fenoles. El sobrenadante se neutralizó mediante reacciones de captura espontánea de CO2 atmosférico. El uso de cal hidratada, permitió no solo reducir parámetros de contaminación sino ser neutralizado de forma espontánea en 13 días. Tanto sobrenadante como precipitado se utilizaron como solución nutritiva (por dilución 1:4) y corrector organomineral (dosis 1,2% p/p), respectivamente, en la producción de Pak Choi rojo (Brassica rapa L. var. chinensis (L.) Kitam), con tasas de crecimiento superiores al control. Ambos residuos no mostraron toxicidad.

The cheese and wine manufacturing industries generate effluents with a high organic load necessitating proper handling and subsequent storage. To address this, wastewater treatment strategies are embracing a circular economy approach by valorizing these effluents. In this study, the European patent EP 3447030B1 was used, which utilizes chemical acid precipitation with sequential agitation. This treatment resulted in a substantial 76% reduction in chemical oxygen demand. The precipitate accounts for up to 10% of the volume, settles easily, and contains approximately 90% dry matter. These solids are abundant in organic matter and nutrients, making them suitable for agricultural utilization. For cheese wastewater treatment, several coagulants (75 g L-1 of CaCO3 + 1 g L-1 of FeSO4), effectively enhanced the removal efficiency of parameters such as COD, phosphorus, turbidity, etc. In the case of wine industry wastewater, the use of Ca(OH)2 enabled 99.9% elimination of phenols. Furthermore, the supernatant was neutralized through spontaneous reactions involving atmospheric CO2 capture. The addition of hydrated lime not only reduced pollution parameters but also experienced natural neutralization within a span of 13 days. Both the supernatant and precipitate were utilized for their agricultural potential. The supernatant, when diluted at a ratio of 1:4, served as a nutrient solution, while the precipitate, at a dosage of 1.2% w/w, acted as an organomineral corrector. These applications proved particularly effective in the cultivation of red Pak Choi (Brassica rapa L. var. chinensis (L.) Kitam), showcasing superior growth rates compared to control runs. Neither the supernatant nor the precipitate exhibited any toxic effects.