Utilización de lodo sanitario residual como materia prima para la extracción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS), biopolímero que será utilizado como material biosorbente para la remoción y recuperación de metales y lantánidos en el tratamiento de efluentes industriales. Hasta la fecha, el equipo de trabajo ya ha demostrado la viabilidad técnica de extraer sustancias poliméricas extracelulares desde lodos a escala de laboratorio y su aplicación en la biosorción de metales como cobre, plomo, cadmio y lantánidos: lantano, cerio y neodimio en soluciones sintéticas, determinando costos preliminares asociados a la extracción de EPS y el potencial económico máximo de la solución, considerando la venta del producto y su aplicación en la recuperación de metales. Por lo anterior, la tecnología actualmente se encuentra en un nivel tecnológico TRL 3. Con el fin de lograr el escalamiento de la tecnología a nivel industrial, la propuesta actual plantea validar el proceso de extracción de EPS y su aplicación como material biosorbente en un entorno relevante (TRL 5). El equipo de trabajo ha desarrollado un proceso para la extracción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS) a partir de lodos sanitarios, actualmente protegido mediante solicitud patente (CVE 2348006, proyecto 20CVC-128005) y se ha comprobado la capacidad de las EPS para la remoción de diversos metales de interés, evidenciando altas capacidades de adsorción y a un bajo costo de obtención, existiendo un atractivo potencial de escalamiento para la tecnología.

Qué problema resuelve esta capacidad

En las plantas de tratamiento de aguas servidas (PTAS), el proceso de lodos activados es el tratamiento biológico de aguas residuales más utilizado en plantas domésticas e industriales en el mundo. uno de los inconvenientes de proceso de lodos activos es la alta producción de lodos de exceso ; cuanto más eficaz es el proceso para eliminar los contaminantes de las aguas residuales, mayor es la cantidad de lodos que se producen, por lo cual la gestión de lodos es uno de los problemas más serios en el tratamiento biológico de aguas residuales. Debido a la gran cantidad de contaminantes que poseen los lodos (materia orgánica, metales pesados tóxicos, microorganismos patógenos) resulta necesario implementar prácticas de tratamiento y disposición debido a los riesgos sanitarios y ambientales asociados. El tratamiento y disposición de estos lodos representa aproximadamente el 50% y hasta el 65% del costo operacional total de la planta, y se torna un problema cada vez más serio, debido al crecimiento poblacional y la necesidad de mantener una adecuada sanitización en las PTAS

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

El producto por desarrollar es un biosorbente (denominado EPsorb) que consiste en sustancias poliméricas extracelulares (EPS), inmovilizadas, obtenidas desde lodos sanitarios residuales, listo para su comercialización y aplicación en la adsorción y recuperación de metales y lantánidos presentes en efluentes industriales. Su componente principal son las EPS, que son producidas por microorganismos presentes en lodos sanitarios residuales ; es decir, las EPS son sustancias poliméricas extracelulares que tienen una estructura compleja y una alta capacidad de unión a iones metálicos. Se generará el producto EPsorb, mediante un proceso optimizado y rentable de extracción y purificación de EPS desde lodos sanitarios residuales seguido de un proceso de inmovilización del EPS para facilitar su aplicación en sistemas industriales. Este producto será capaz de adsorber y recuperar metales presentes en soluciones sintéticas y efluentes industriales, sin la necesidad de requerir membranas de separación para su aplicación, mejorando de esta manera su eficiencia, en comparación con el prototipo actual desarrollado por la beneficiaria. Las principales propiedades del producto serán su alta capacidad de absorción de metales pesados estratégicos para la industria minera nacional como el cobre, plomo, zinc, y elementos lantánidos. Es ambientalmente sostenible, ya que se obtiene a partir de residuos biológicos, mejorando incluso la calidad de los lodos, obteniendo como resultado del proceso lodos clase A (de acuerdo con el DS4), permitiendo adicionalmente la valorización de los lodos mediante la obtención de un producto. Se podrá regenerar fácilmente, mediante procesos de desorción, permitiendo su reutilización, y reduciendo los costos operacionales asociados a su aplicación. Este biosorbente será una opción atractiva en el tratamiento de aguas residuales para la eliminación y recuperación de metales pesados y/o lantánidos presentes en efluentes de la industria minera, e industria siderúrgica, además de curtiembres, industria del textil y de la piel, fabricación de pinturas y barnices, metalmecánicas, en la del automóvil y otras. Será una alternativa práctica para la recuperación de metales preciosos como el oro, platino, paladio, entre otros, provenientes de la actividad minera, convirtiéndose en una excelente apuesta en la remediación y reducción de la contaminación producto de la actividad minera.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 4