Valoración de lodos de plata de tratamiento de aguas residuales (PTAR) como materia prima para la extracción de lípidos en la obtención de biodiesel

Evaluation of sludge of wastewater treatment plant (WWTP) as raw material for the extraction of lipids in the production of biodiesel

En esta investigación se evaluó el potencial de aprovechamiento de los lodos residuales, como materia prima en la producción de biodiésel. Se seleccionaron lodos provenientes de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) del municipio de Sotaquirá (Boyacá, Colombia) y se les determinó el contenido de sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV), concentración de metales pesados, composición química, morfología y microestructura del lodo. La extracción de los lípidos y ácidos grasos se realizó por el método Soxhlet, de acuerdo al Standard Methods 5520E, con algunas modificaciones, usando como solventes n-hexano y metanol, bajo dos tiempos de extracción 4 y 2,5 horas. Los datos obtenidos evidenciaron, con respecto a los lodos, que los sólidos volátiles son altos, lo que confirma un importante contenido de materia orgánica. Los rendimientos en la extracción de los lípidos en base seca con n-hexano y metanol fueron de 33 y 28 % a 4 horas, mayores que a 2,5 horas de 19 y 17 % respectivamente, lo que indica que el tiempo es una variable significativa en el porcentaje de extracción. Los valores presentados por los índices de acidez de los extractos fueron de 215 % y 208 %, lo que significa que la grasa extraída contiene una elevada cantidad de ácidos grasos libres que serán transformados a biodiésel por medio de esterificación. Con los resultados obtenidos, los lodos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas representan una alternativa de materia prima para la extracción de lípidos y ácidos grasos libres en la obtención de biodiésel.

Introducción

La purificación del agua mediante el uso de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) lleva a la generación de lodos, los cuales presentan una variedad de compuestos: materia orgánica, nutrientes, metales pesados y presencia de organismos patógenos, situación que en la mayoría de los casos dificulta su aprovechamiento y disposición final, y se convierte en un potencial contaminante del medioambiente. Una alternativa de aplicación es como abono, pero en algunos países del mundo está restringido, el abono debido a los malos olores, sustancias tóxicas y productos químicos farmacéuticos que pueden estar presentes en ellos. Incluso, la incineración de lodos puede generar emisiones que contienen metales pesados y dioxinas. En algunos casos, los lodos son arrojados a los sistemas de alcantarillado, pero el vertimiento a las fuentes hídricas consume la cantidad de oxígeno disponible para la vida acuática en las aguas receptoras, al igual que produce gases malolientes. Por esto, comúnmente se disponen en rellenos sanitarios lo que aumenta el riesgo de colapso y pérdida rápida de su vida útil. La eliminación de los lodos en vertederos implica la pérdida de energía química y problemas en la salud humana. La presencia de compuestos tóxicos como metales pesados son peligrosos para plantas y animales, y adicionalmente pueden contener fósforo y nitrógeno, que conducen a un crecimiento incontrolado de plantas acuáticas.