Comparación de la eficiencia técnica del vermicomposteo respecto a los procesos más utilizados para la estabilización de lodos residuales en México

Abstract

Un producto secundario de las plantas de tratamiento de agua residual (PTAR) son los lodos, que por su patogenicidad y volumen es necesario estabilizar y aprovechar. En México, no obstante la normativa lo exija, son pocas las PTAR que los estabilizan, disponiéndose los fangos en tiraderos a cielo abierto, drenajes y rellenos sanitarios, constituyendo un severo problema ambiental. En la presente investigación se evalúa y compara la eficiencia técnica de la vermiestabilización de lodos, con los métodos más utilizados en nuestro país: el aerobio y el anaerobio. Se consideran los lodos provenientes de las PTAR domésticas, con el objetivo de obtener una opción viable para los diseñadores. Dicha evaluación es relevante ya que nos garantiza destacar la operatividad de los métodos de estabilización. El análisis se realiza mediante los indicadores obtenidos a través de la calidad, cantidad y características de los lodos. El método aplicado es el análisis envolvente de datos Banker Chames y Cooper (DEA-BBC), a partir de los siguientes indicadores: el porcentaje de estabilización, la calidad, el tiempo de retención, el gasto energético, el área requerida y la producción de lodos estabilizados. Los resultados permiten afirmar que el vermicomposteo es la técnica más eficiente al registrar mayor número de indicadores eficientes. Solo en el tiempo de retención y el área requerida no fue eficiente. Para determinar las siguientes técnicas recomendables, se estimaron sus desviaciones estándar respecto al punto eficiente, la anaerobia se ubica como la segunda técnica cercana a la eficiencia con una desviación del 0.7 y por último la aerobia con 0.74. Se concluye que, de los tres métodos comparados, la vermiestabilización de lodos es la técnica más eficiente para flujos de PTAR doméstica menores a 80L/s. En México el 31% de las PTAR poseen caudales similares donde se recomienda esta técnica considerada una tecnología verde.

A residual product of wastewater treatment plants (WTP) is sludge, which due to its pathogenicity and volume needs to be stabilized and utilized. In Mexico, even though the law requires it, few WTPs stabilize them. Hence, sludge is disposed in open pit dumps, drains and landfills, constituting a severe environmental problem. This research evaluates and compares the technical efficiency of sludge vermistabilization, with the most widely used methods in the country: aerobic and anaerobic. To obtain a viable option for designers, sludge from domestic treatment plants is considered. The evaluation is relevant as it guarantees to highlights the operability of stabilization methods. The analysis is carried out through the indicators obtained from the quality, quantity, and characteristics of the sludge. The method applied is the data enveloping analysis of Banker Chames and Cooper (DEA-BBC), based on the following indicators: the stabilization percentage, quality, retention time, energy expenditure – with and without energy recovery for the anaerobic process, the required area and the quantity production of stabilized sludge. The results suggest that vermicomposting is the most efficient technique when recording more efficient indicators. Only in two indicators proved to not be as efficient: retention time and required area. To determine the second and third recommended techniques, the standard deviations from the efficient point were estimated, anaerobic systems are identified as a second technique close to efficiency with a deviation of 0.70 and finally aerobic systems present a standard deviation of 0.74. This study therefore concludes that of the three methods considered to compare stabilized sludge, vermistabilization is the most efficient technique for domestic wastewater flows of less than 80L/s. In Mexico, 31% of existing WTP have similar flow rates and it is widely recommended to adopt this technique considered as a green technology.