{"id":133173,"date":"2017-05-05T09:41:14","date_gmt":"2017-05-05T08:41:14","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/?p=133173"},"modified":"2017-05-05T09:41:14","modified_gmt":"2017-05-05T08:41:14","slug":"la-estacion-depuradora-de-aguas-residuales-del-siglo-xxi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/2017\/05\/05\/133173","title":{"rendered":"LA ESTACI\u00d3N DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DEL SIGLO XXI"},"content":{"rendered":"

El sistema productivo actual, basado en la extracci\u00f3n de materias primas y su transformaci\u00f3n en productos, tiene serios riesgos de sostenibilidad a medio-largo plazo (Lovins, 2008). La causa principal es el uso de materiales no renovables, tales como combustibles f\u00f3siles, nutrientes agrarios esenciales como el f\u00f3sforo y metales escasos empleados en la producci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos. La necesidad de trasformar de forma circular los ciclos de producci\u00f3n y permitir la sostenibilidad de los recursos est\u00e1 condicionando que, en ciertas regiones como Europa o Jap\u00f3n, se tienda cada vez m\u00e1s a una bioeconom\u00eda autosuficiente. Estos fuertes condicionantes est\u00e1n obligando a cambiar el sistema productivo actual, y las siguientes dos d\u00e9cadas se consideran clave para lograr alcanzar una sociedad tecnol\u00f3gica sostenible. El concepto de econom\u00eda circular anticipa un desarrollo global sostenible si el sistema productivo llegar a ser auto-regenerativo y los residuos generados en los ciclos tecnol\u00f3gicos y biol\u00f3gicos se convierten en materia prima. Entre estos residuos se incluyen los residuos agr\u00edcolas e industriales, as\u00ed como los derivados del consumo humano directo (Pearce and Turner, 1990). Este concepto se conoce como \u201cde la cuna a la cuna\u201d (cradle-to-cradle<\/em>), el cual est\u00e1 sustituyendo al actual modelo de la triple-R (reciclar, reutilizar, recuperar) por un paradigma m\u00e1s eficiente en el que los residuos no son \u00fanicamente reciclados, sino que se emplean como materia prima, y en el que todos los procesos productivos funcionan con energ\u00eda renovable (McDonough and Braungart, 2010).<\/p>\n

Daniel Puyol \u00a0[Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental (GIQA) Universidad Rey Juan Carlos]<\/em><\/p>\n

Introducci\u00f3n: del tratamiento de aguas a la miner\u00eda de aguas: \u201cde la cuna a la cuna\u201d en el campo de las aguas residuales<\/strong><\/p>\n

El tratamiento de aguas es una plataforma id\u00f3nea para basar el desarrollo tecnol\u00f3gico enfocado al cambio del sistema productivo, dado que es una tecnolog\u00eda implantada a nivel mundial con una historia tecnol\u00f3gica muy longeva (van Loosdrecht and Brdjanovic, 2014). Entre el 50 y el 100% de muchos de los recursos empleados por el ser humano acaban en las aguas residuales. Por tanto, existen poderosos condicionantes que est\u00e1n presionando para recuperar todas estas sustancias, no solamente econ\u00f3micos y ambientales, sino tambi\u00e9n industriales. La UE ha invertido una cantidad sustancial de recursos en la bioeconom\u00eda, y de hecho se ha creado recientemente un programa espec\u00edfico de investigaci\u00f3n e innovaci\u00f3n, el colectivo empresarial de bioindustrias, http:\/\/bbi-europe.eu\/<\/a>, financiado por la Comisi\u00f3n Europea dentro del programa Horizonte 2020. Estados Unidos fue uno de los impulsores principales de la bioeconom\u00eda desde la publicaci\u00f3n del Plan de Acci\u00f3n Nacional sobre Bioeconom\u00eda (National Bioeconomy Blueprint<\/em>, House, 2012). Como el Presidente Barack Obama expuso en el a\u00f1o 2011, \u201cel mundo est\u00e1 girando hacia una econom\u00eda innovadora, y nadie innova mejor que Am\u00e9rica\u201d. Estas declaraciones claramente indicaron que los Estados Unidos pretenden liderar la evoluci\u00f3n progresiva de la econom\u00eda global hacia un nuevo ciclo. Como m\u00e1s adelante se tratar\u00e1, esta evoluci\u00f3n incluye la aparici\u00f3n de una nueva generaci\u00f3n de plantas de tratamiento de aguas residuales en las que la energ\u00eda, la materia org\u00e1nica y otros recursos presentes en ellas se recuperar\u00e1n como productos de alto valor a\u00f1adido, en lugar de ser destruidos o vertidos. Esto sucede debido no s\u00f3lo a la necesidad de reducir costes y materias primas, particularmente el consumo energ\u00e9tico, sino que tambi\u00e9n est\u00e1 motivado por el agotamiento de macronutrientes no renovables a nivel mundial, tales como el f\u00f3sforo de f\u00e1cil acceso, y la necesidad de reducir la presi\u00f3n antropog\u00e9nica sobre el ciclo biogeoqu\u00edmico del nitr\u00f3geno (Batstone et al., 2015a).<\/p>\n

Agua residual dom\u00e9stica como plataforma de desarrollo clave para la recuperaci\u00f3n de energ\u00eda y de nutrientes<\/strong><\/p>\n

El a\u00f1o 2014 fue el centenario del proceso de lodos activos, y se han conmemorado los grandes avances en salud humana, calidad de vida y mejoras en el medioambiente que ha permitido el proceso de lodos activos durante los \u00faltimos 100 a\u00f1os (Jenkins and Wanner, 2014). Cada iteraci\u00f3n tecnol\u00f3gica dentro del tratamiento de aguas ha requerido de grandes inversiones en infraestructura, con un ciclo tecnol\u00f3gico cada aproximadamente 50 a\u00f1os, los cuales generalmente han estado alineados con el ciclo de vida de las infraestructuras. Actualmente est\u00e1 comenzando otro gran ciclo tecnol\u00f3gico, debido parcialmente al final del ciclo de vida de las infraestructuras actuales, pero tambi\u00e9n al reconocimiento de la necesidad urgente de reducir el impacto ambiental global y permitir una sostenibilidad social a largo plazo (Verstraete et al., 2009b;McCarty et al., 2011a;Batstone et al., 2015a). El objetico es la reducci\u00f3n sustancial del consumo de recursos (energ\u00eda, compuestos qu\u00edmicos y transporte) del proceso actual de tratamiento de aguas y, adem\u00e1s, permitir la recuperaci\u00f3n del valor inherente en las aguas residuales (Daigger, 2009). En este documento se subrayan las razones que han motivado este cambio, los recursos m\u00e1s atractivos para extraer de las aguas, as\u00ed como las nuevas plataformas que permiten la recuperaci\u00f3n de los recursos.<\/p>\n

El agua residual dom\u00e9stica por s\u00ed misma no puede satisfacer completamente la demanda de fertilizantes, dado que existe una disipaci\u00f3n sustancial tanto en la producci\u00f3n de animales dom\u00e9sticos (cuyas aguas residuales no suelen gestionarse en los sistemas integrales de saneamiento urbanos), as\u00ed como sobre el medioambiente. Globalmente, aproximadamente el 20% del nitr\u00f3geno y el f\u00f3sforo \u201cmanufacturados\u201d est\u00e1 presente en las aguas residuales dom\u00e9sticas (Batstone et al., 2015a;Matassa et al., 2015b), de los cuales la mayor\u00eda es potencialmente recuperable debido a la concentraci\u00f3n urbana. La situaci\u00f3n se aten\u00faa en el caso de la energ\u00eda. El agua residual contiene 1.3 MJ\/persona\/d\u00eda (6.5 KJ\/kL) de energ\u00eda qu\u00edmica (Batstone et al., 2015a). Esto representa el 1% del consumo de energ\u00eda global actual, o el 4% de la producci\u00f3n el\u00e9ctrica mundial (OECD\/IEA, 2015), y requiere un proceso para convertirla de energ\u00eda qu\u00edmica diluida a una forme utilizable. Sin embargo, representa una fuente de carbono concentrada que se puede emplear mejor directamente como recurso (Matassa et al., 2015b).<\/p>\n

Por lo general, el agua residual dom\u00e9stica por s\u00ed misma no puede satisfacer la demanda de materia y energ\u00eda de una sociedad industrializada (como implicar\u00edan los principios de disipaci\u00f3n de recursos). Sin embargo, representa un recurso sustancial, y deber\u00eda ser aprovechado completamente. Finalmente, el contexto del agua residual dom\u00e9stica ha representado tradicionalmente una base para el desarrollo tecnol\u00f3gico en el tratamiento de aguas residuales y residuos en general, principalmente debido al aumento de los recursos financieros disponibles para esas operaciones (en comparaci\u00f3n con, por ejemplo, la recuperaci\u00f3n de los recursos agro-industriales), y se pueden aplicar las tecnolog\u00edas desarrolladas en este \u00e1rea para permitir la recuperaci\u00f3n de recursos dentro de los ciclos productivos industrial y agrario.<\/p>\n

Existe un amplio abanico de opciones tecnol\u00f3gicas que permiten disminuir el gasto energ\u00e9tico en el tratamiento de aguas residuales, incluyendo sistemas pasivos de alto impacto (lagunas y humedales), procesos anaerobios de baja energ\u00eda para la l\u00ednea de aguas (por ejemplo, UASBs y MBRs anaerobios), as\u00ed como m\u00e9todos alternativos de eliminaci\u00f3n de nitr\u00f3geno tales como el proceso Anammox para la l\u00ednea de aguas (Wett et al., 2013). Sin embargo, la gran mayor\u00eda de los procesos alternativos se centran \u00fanicamente en la recuperaci\u00f3n energ\u00e9tica, desperdici\u00e1ndose as\u00ed el carbono, el nitr\u00f3geno y el f\u00f3sforo, mientras que s\u00f3lo un reducido n\u00famero de alternativas est\u00e1n enfocadas a la recuperaci\u00f3n parcial o total de estos recursos.<\/p>\n

Tecnolog\u00edas para la recuperaci\u00f3n de recursos<\/strong><\/p>\n

La atenci\u00f3n de las necesidades de nutrientes globales, as\u00ed como la recuperaci\u00f3n de energ\u00eda de aguas residuales son poderosos condicionantes para cambiar la industria del tratamiento de aguas. Esto ha conducido a la aparici\u00f3n de cuatro grandes conceptos alternativos basados en la recuperaci\u00f3n de recursos de aguas residuales, representando todos ellos una modificaci\u00f3n sustancial de los conceptos cl\u00e1sicos de tratamiento de aguas residuales. Estas grandes propuestas se describen a continuaci\u00f3n:<\/p>\n

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1)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Tratamiento anaerobio de bajo consumo energ\u00e9tico<\/span><\/p>\n

McCarty et al. (2011b) proponen un tratamiento anaerobio de baja energ\u00eda en la l\u00ednea de aguas. El concepto se basa fundamentalmente en la sustituci\u00f3n del proceso de lodos activos por un tratamiento secundario anaerobio, incrementando as\u00ed en un 100% el potencial de producci\u00f3n de biog\u00e1s, disminuyendo en un 50% la generaci\u00f3n de lodo a gestionar y asegurando una producci\u00f3n neta de energ\u00eda a nivel global de la planta. Este concepto se considera de bajo coste, y ha sido empleado con \u00e9xito en la India y en Latinoam\u00e9rica, especialmente a trav\u00e9s del uso de reactores tipo UASB (Chernicharo et al., 2015). Sin embargo, el concepto no incluye una gesti\u00f3n eficiente de la recuperaci\u00f3n de nutrientes, y el efluente simplemente es propuesto como agua de riego. Una opci\u00f3n interesante es la combinaci\u00f3n de este concepto con el proceso Anammox para eliminar el exceso de nitr\u00f3geno, aunque la recuperaci\u00f3n de f\u00f3sforo es ineficiente (Winkler et al., 2012).<\/p>\n

2)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Biof\u00e1brica de aguas residuales<\/span><\/p>\n

van Loosdrecht and Brdjanovic (2014) introdujeron el concepto de la transformaci\u00f3n de una EDAR en una biof\u00e1brica de aguas residuales para recuperar los recursos contenidos en las aguas, especialmente la contaminaci\u00f3n org\u00e1nica, y producir recursos de alto valor a\u00f1adido que pueden ser re-introducidos en el mercado de una forma \u201cde la cuna a la cuna\u201d.\u00a0 Aunque a que la transformaci\u00f3n directa de los compuestos org\u00e1nicos en productos potencialmente utilizables por el ser humano es complicada debido a la presencia de contaminaci\u00f3n fecal (organismos pat\u00f3genos) y metales pesados, han aparecido algunas opciones interesantes. Por ejemplo, la combinaci\u00f3n indirecta del carbono proveniente de la digesti\u00f3n anaerobia de lodos de depuradora con hidr\u00f3geno gas proveniente de la electrolisis del agua alimentada mediante energ\u00eda solar para el crecimiento de biomasa quimiolitotr\u00f3fica que puede ser empleada posteriormente para extraer prote\u00edna microbiana alimentaria o compuestos prebi\u00f3ticos (Matassa et al., 2015c). Este concepto conlleva la utilizaci\u00f3n completa del nitr\u00f3geno residual proveniente de las aguas.<\/p>\n

3)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Separaci\u00f3n de caudales<\/span><\/p>\n

El primer concepto en considerar todos los componentes de las aguas residuales como recursos valiosos fue propuesto por Verstraete et al. (2009a). Se basa en una primera etapa de separaci\u00f3n f\u00edsica del agua de sus componentes solubles y particulados mediante procesos secuenciales de ultra y nanofiltraci\u00f3n seguidos de \u00f3smosis inversa (l\u00ednea de aguas, 90% del caudal), y una segunda etapa de concentraci\u00f3n de un flujo menor (10% del caudal) donde est\u00e1n incluidos todos los componentes de las aguas residuales. En este proceso, la digesti\u00f3n anaerobia juega un papel fundamental, dado que es el primer paso donde todos los compuestos org\u00e1nicos biodegradables se transforman en biog\u00e1s. El digestato resultante se separa mediante filtros prensa, donde el efluente rico en nitr\u00f3geno y f\u00f3sforo se emplea para la producci\u00f3n de fertilizante natural estable, mientras que la fase s\u00f3lida se piroliza para obtener biochar. A pesar de la novedosidad de este concepto, existe un claro desequilibrio econ\u00f3mico dado que los procesos f\u00edsicos de separaci\u00f3n son altamente energ\u00e9ticos, los cuales podr\u00edan suponer hasta el 92% de los costos totales de la planta.<\/p>\n

4)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Acumulaci\u00f3n-liberaci\u00f3n-recuperaci\u00f3n<\/span><\/p>\n

Una versi\u00f3n mejorada del concepto propuesto por Willy Verstraete es el concepto de acumulaci\u00f3n-liberaci\u00f3n-recuperaci\u00f3n (del ingl\u00e9s partition-release-recover<\/em>) propuesto por Batstone et al. (2015a), donde microorganismos acumulativos realizan una primera etapa de separaci\u00f3n de los nutrientes y la materia org\u00e1nica del agua residual (etapa de acumulaci\u00f3n) en un biorreactor de membrana optimizado. La biomasa microbiana es posteriormente sometida a digesti\u00f3n anaerobia, donde se genera biog\u00e1s y los nutrientes son liberados al medio l\u00edquido, mucho m\u00e1s concentrados (etapa de liberaci\u00f3n). Finalmente, el digestato se separa en dos fases, de forma similar al concepto de Verstraete (etapa de recuperaci\u00f3n). A diferencia del concepto precedente, se ha demostrado que el concepto de acumulaci\u00f3n-liberaci\u00f3n-recuperaci\u00f3n es energ\u00e9ticamente positivo si la concentraci\u00f3n de DQO del agua residual es superior a los 600 mg\/L.<\/p>\n

Recursos potenciales presentes en aguas residuales<\/strong><\/p>\n

Como se mencion\u00f3 con anterioridad, existe un amplio abanico de estrategias disponibles para la recuperaci\u00f3n de recursos, altamente espec\u00edficas para productos concretos. Estos productos se incluyen en casi todas las categor\u00edas de producci\u00f3n qu\u00edmica y agro-industrial, incluyendo potencialmente la econom\u00eda energ\u00e9tica (a trav\u00e9s de la generaci\u00f3n de biocombustibles), productos qu\u00edmicos b\u00e1sicos, materias primas para la producci\u00f3n industrial de productos complejos, fertilizantes, alimentos animales, otros elementos, e incluso productos de consumo humano. En este apartado se recogen brevemente muchos de los productos clave, as\u00ed como la importancia de su recuperaci\u00f3n.<\/p>\n

1)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Nutrientes<\/span><\/p>\n

El consume mundial de fertilizantes incluye 111 MT de nitr\u00f3geno, 19 MT de f\u00f3sforo y 26 MT de potasio (FAO, 2008). Todos ellos est\u00e1n sujetos a presiones de mercado, as\u00ed como a una distribuci\u00f3n no equitativa. En todos los casos, la Uni\u00f3n Europea es un importador neto, y por tanto est\u00e1 muy expuesta a las fluctuaciones de precios de mercado, y a que los pa\u00edses productores limiten sus exportaciones.<\/p>\n

F\u00f3sforo<\/em><\/p>\n

El agotamiento y la disponibilidad de los fosfatos, as\u00ed como la fluctuaci\u00f3n del precio en los mercados, ha sido recientemente objeto de an\u00e1lisis social y cient\u00edfico, dado que el pico del f\u00f3sforo se alcanzar\u00e1 en los pr\u00f3ximos 100 a\u00f1os, y como muy pronto en el a\u00f1o 2035 (Cordell et al., 2009). Los precios ha fluctuado enormemente en los \u00faltimos 10 a\u00f1os, increment\u00e1ndose hasta 4000 $\/T P en 2009, mientras que actualmente su precio est\u00e1 asentado en torno a los 2000 $\/T (Fertecon, 2013b). La subida de precios del f\u00f3sforo y el objetivo de reducir los costes en el tratamiento de aguas ha promovido un incremento sustancial en la investigaci\u00f3n y en la aplicaci\u00f3n comercial de la recuperaci\u00f3n del f\u00f3sforo a partir de efluentes concentrados, principalmente a trav\u00e9s de la cristalizaci\u00f3n del fosfato de magnesio y amonio (estruvita) en efluentes de procesos de deshidrataci\u00f3n (Le Corre et al., 2009;Yuan et al., 2012).<\/p>\n

Potasio<\/em><\/p>\n

No existe apenas discusi\u00f3n acerca del potasio como macronutriente objetivo en procesos de recuperaci\u00f3n en la literatura cient\u00edfica. Esto se debe quiz\u00e1s a que, seg\u00fan las tasas de consumo actual, hay reservas para al menos 330 a\u00f1os (Jasinski, 2011), y el precio se ha situado hist\u00f3ricamente por debajo de 500$ \/ T K (Fertecon, 2013c) lo que, unido a su moderado nivel de consumo, apenas ha impactado econ\u00f3micamente en la agricultura en comparaci\u00f3n con el f\u00f3sforo. Sin embargo, los precios a largo plazo se han duplicado en los \u00faltimos 10 a\u00f1os hasta los 1000$ \/T K (Fertecon, 2013c), y se espera que aumenten considerablemente en los pr\u00f3ximos 10 a\u00f1os. Esto no tiene en cuenta el agotamiento acelerado observado en zonas de agricultura intensiva, o su empleo sin control para hacer viables suelos sin contenido en K (Peverill et al., 1999). Existe una creciente preocupaci\u00f3n en pa\u00edses en v\u00edas de desarrollo acerca de la viabilidad a largo plazo y la independencia econ\u00f3mica de los fertilizantes convencionales con contenido en potasa (Manning, 2010). Esto se debe a que los yacimientos de potasa tienen una distribuci\u00f3n geol\u00f3gica muy delimitada, siendo la mayor parte de la potasa del mundo extra\u00edda en Canad\u00e1 y en Europa (Jasinski, 2012,).<\/p>\n

Nitr\u00f3geno<\/em><\/p>\n

El nitr\u00f3geno no es un recurso geol\u00f3gico y, de hecho, se produce empleando el proceso de Haber-Bosch utilizando electrones derivados del gas natural (Appl, 2000). El 60% del coste del amonio se debe al precio del gas natural, y la producci\u00f3n de nitr\u00f3geno emplea 1-2% de las reservas energ\u00e9ticas mundiales (Smil, 2001). El aumento del precio del gas natural, unido al incremento de la demanda, ha generado un incremento notable en los precios del amonio, desde valores en torno a 150 $ \/ T N en 1998-2000, hasta su precio actual, en torno a 600$ \/ T N (DiFrancesco et al., 2010;Fertecon, 2013a). Sin embargo, la recuperaci\u00f3n de nitr\u00f3geno del agua residual nunca ha sido econ\u00f3micamente competitiva, dado que los costes de recuperaci\u00f3n superan con creces el 1$ \/ kgN que alcanza el proceso de Haber-Bosch. La \u00fanica excepci\u00f3n, quiz\u00e1s, es la recuperaci\u00f3n de N a partir de concentrados de esti\u00e9rcol de ganader\u00eda, sobre todo cuando el calor, el alto pH y una elevada concentraci\u00f3n de amonio hace posible la recuperaci\u00f3n de sulfato de amonio (Frear and Dvorak, 2013).<\/p>\n

Sin embargo, existe una creciente preocupaci\u00f3n sobre la gran cantidad de N que se est\u00e1 fijando (y posteriormente siendo emitido, en muchos casos en forma de gases de efecto invernadero como los NOx), la cual supera 5 veces la capacidad del medioambiente terrestre de absorber el nitr\u00f3geno producido (Rockstrom et al., 2009), y es uno de los mayores riesgos para el desarrollo sostenible a largo plazo. Actualmente, aproximadamente el 30% del nitr\u00f3geno en el ciclo terrestre es antropog\u00e9nico (Gruber and Galloway, 2008), y se espera que la producci\u00f3n mundial de nitr\u00f3geno aumente un 50% para el a\u00f1o 2050 para poder satisfacer las necesidades alimenticias de una creciente poblaci\u00f3n mundial (Sutton and Bleeker, 2013).<\/p>\n

La raz\u00f3n por la que el nitr\u00f3geno producido tiene un enorme impacto sobre el ciclo terrestre es que una muy peque\u00f1a porci\u00f3n de los 100 MT de nitr\u00f3geno producido (y 35 MT de nitr\u00f3geno fijado por los organismos fijadores de nitr\u00f3geno en los campos de cultivo) entra en la cadena alimenticia humana. El resto se pierde por volatilizaci\u00f3n o escorrent\u00eda. La mayor p\u00e9rdida se produce, con diferencia, en la agricultura, aunque existe una ganancia significativa en el uso de nitr\u00f3geno que puede mejorar la eficiencia de su uso en todos los niveles (Bodirsky et al., 2014). Sin embargo, la clave de todo esto, y posiblemente el \u00fanico modo de evitar casi completamente la emisi\u00f3n terrestre de N es el uso del N residual como fuente directa para generar prote\u00ednas a trav\u00e9s de la agricultura u otros medios como, por ejemplo, a trav\u00e9s de cultivo microbiol\u00f3gico (Matassa et al., 2015a).<\/p>\n

Nutrientes presentes en el agua residual<\/em><\/p>\n

La cantidad de nutrientes disponible en el agua residual es muy elevada. (Cordell et al., 2009) estimaron que en torno al 20% del f\u00f3sforo mineral consumido es excretado por los humanos (y por tanto recuperable a partir del agua residual dom\u00e9stica). Incluyendo los animales dom\u00e9sticos, el mercado del f\u00f3sforo mineral podr\u00eda t\u00e9cnicamente ser abastecido a trav\u00e9s de fuentes residuales, aunque parte de estos residuos se recicla actualmente como esti\u00e9rcol de animales de pastoreo, y por tanto su recuperaci\u00f3n no es pr\u00e1ctica o beneficiosa. A largo plazo, se requiere un aporte medioambiental o geol\u00f3gico, aunque esto podr\u00eda situarse en un nivel mucho menor. A nivel nacional, la disponibilidad del f\u00f3sforo residual depende en gran medida del uso de fertilizantes agrarios y de la exportaci\u00f3n de alimentos. En pa\u00edses con gran tradici\u00f3n agraria la recuperaci\u00f3n potencial es muy escasa, mientras que, en otros pa\u00edses con tradici\u00f3n ganadera, como por ejemplo Holanda, el esti\u00e9rcol debe exportarse para poder mantener un balance mineral a nivel nacional (Henkens and Van Keulen, 2001). Aproximadamente el 20% del nitr\u00f3geno producido es recuperable a partir de las aguas residuales dom\u00e9sticas e industriales (una proporci\u00f3n mayor si se tiene en cuenta los residuos s\u00f3lidos). Existe gran cantidad de potasio en residuos espec\u00edficos tales como los derivados de la ca\u00f1a de az\u00facar, el desgranado, las levaduras y el esti\u00e9rcol, y en el procesado de productos animales alimentados con cereales y legumbres (Tucker et al., 2010). En algunos pa\u00edses, sobre todo aquellos de baja poblaci\u00f3n, la recuperaci\u00f3n del K de estas fuentes permitir\u00eda satisfacer completamente su demanda a trav\u00e9s del mercado de residuos.<\/p>\n

2)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Productos y procesos microbiol\u00f3gicos<\/span><\/p>\n

Mientras muchas tecnolog\u00edas est\u00e1n contribuyendo al reto de alcanzar una recuperaci\u00f3n completa de los recursos contenidos en las aguas residuales, los procesos biol\u00f3gicos son la promesa m\u00e1s cre\u00edble para la recuperaci\u00f3n eficiente de los valiosos recursos procedentes de cauces diluidos. Como ejemplos existen tecnolog\u00edas basadas en bacterias anaerobias fototr\u00f3ficas de crecimiento r\u00e1pido, algas y plantas para la recuperaci\u00f3n de compuestos org\u00e1nicos, y el empleo de organismos reductores y oxidantes de metales altamente especializados para la recuperaci\u00f3n de metales. Ciertos organismos que absorben compuestos org\u00e1nicos complejos se pueden emplear para la producci\u00f3n de biopol\u00edmeros tales como polihidroxialcanoatos y alginatos (bacterias acumulativas). Otros recursos que pueden ser recuperados a trav\u00e9s de tecnolog\u00edas biol\u00f3gicas incluyen metales pesados, preciosos y radiactivos, as\u00ed como contaminantes emergentes como f\u00e1rmacos, enzimas, hormonas y fertilizantes. A pesar de los esfuerzos enfocados a la recuperaci\u00f3n de estos recursos, existe a\u00fan la necesidad de la optimizaci\u00f3n y consolidaci\u00f3n de las opciones biol\u00f3gicas para recuperar y reutilizar estas sustancias.<\/p>\n

Nuevos procesos biol\u00f3gicos orientados a la recuperaci\u00f3n de recursos y energ\u00eda han aparecido recientemente, los cuales est\u00e1n por tanto relacionados con el cambio del paradigm en el tratamiento de aguas residuales para alcanzar el concepto de econom\u00eda circular en la gesti\u00f3n del agua (Puyol et al., 2017b). Algunas de las opciones biol\u00f3gicas m\u00e1s innovadoras se describen a continuaci\u00f3n:<\/p>\n

1)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Producci\u00f3n de productos qu\u00edmicos b\u00e1sicos, tales como \u00e1cidos org\u00e1nicos y alcoholes, a trav\u00e9s de dos rutas clave: (i) fermentaci\u00f3n y extracci\u00f3n del producto fermentado (Kleerebezem and van Loosdrecht, 2007), o recuperaci\u00f3n de los compuestos org\u00e1nicos a trav\u00e9s de su pre-concentraci\u00f3n y conversi\u00f3n en gas de s\u00edntesis para su posterior reformado (Batstone and Virdis, 2014). Ambos procesos no son pr\u00e1cticos por las muy bajas concentraciones disponibles en las aguas residuales, y son una opci\u00f3n m\u00e1s aplicable en la l\u00ednea de lodos. Son, por tanto, procesos alternativos a la producci\u00f3n de biog\u00e1s.<\/p>\n

2)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Producci\u00f3n de productos compuestos. \u00c9stos incluyen la manipulaci\u00f3n del lodo activo para generar polihidroxialcanoatos (PHA), o mezclas que contienen PHA (Kleerebezem and van Loosdrecht, 2007), la producci\u00f3n de exopolisac\u00e1ridos microbianos de cadena larga, como los alginatos\u00a0 (Sam and Dulekgurgen, 2016), particularmente a trav\u00e9s del uso de lodo aerobio granular (Lin et al., 2010), o incluso la recuperaci\u00f3n directa de fibras ubicuas como la celulosa de las aguas residuales (van Loosdrecht and Brdjanovic, 2014). Estos recursos tienen propiedades \u00fatiles, o incluso \u00fanicas. Sin embargo, su producci\u00f3n \u00fanicamente emplea una peque\u00f1a parte de los recursos (C y N) disponibles en el agua residual y, por tanto, debe ser parte de una estrategia de recuperaci\u00f3n de recursos m\u00e1s general.<\/p>\n

3)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Fermentaci\u00f3n para elongaci\u00f3n de cadenas org\u00e1nicas. Los compuestos org\u00e1nicos solubles o particulados pueden ser transformados anaer\u00f3bicamente a CO2<\/sub>, \u00e1cidos grasos vol\u00e1tiles (AGVs) y alcoholes ligeros mediante bacterias fermentativas. Estos compuestos pueden ser posteriormente elongados para obtener productos de alto valor a\u00f1adido mediante tres diferentes rutas: (i) homoacetog\u00e9nesis de CO2<\/sub> a acetato, (ii) formaci\u00f3n de succinato a partir de glicerol, y (iii) \u03b2 oxidaci\u00f3n inversa de AGVs y alcoholes ligeros para formar n<\/em>-butirato y n<\/em>-caproato (Spirito et al., 2014). Para maximizar la selectividad de los productos elongados existen tres opciones tecnol\u00f3gicas: (i) eliminaci\u00f3n o adici\u00f3n artificial de electrones a trav\u00e9s de electrocat\u00e1lisis microbiana, (ii) separaci\u00f3n de los productos mediante tecnolog\u00edas de extracci\u00f3n en l\u00ednea para mejorar el rendimiento en productos y (iii) conversi\u00f3n inmediata de los productos elongados para incrementar el valor del producto (concepto de biorefiner\u00eda).<\/p>\n

4)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Empleo de bacterias anoxig\u00e9nicas fototr\u00f3ficas p\u00farpura (PPB). Las PPB son bacterias muy vers\u00e1tiles que son capaces de realizar multitud de procesos metab\u00f3licos, aunque su mecanismo m\u00e1s interesante es la fotoheterotrof\u00eda, en la que se asimilan compuestos org\u00e1nicos simples como AGVs, alcoholes y az\u00facares empleando luz infrarroja como fuente energ\u00e9tica (Puyol et al., 2017a). Estas bacterias han sido propuestas como elemento clave para la etapa de acumulaci\u00f3n del concepto acumulaci\u00f3n-liberaci\u00f3n-recuperaci\u00f3n debido a su alta eficiencia en el reciclaje de C y de electrones, su elevado rendimiento en biomasa, y su alta relaci\u00f3n de C\/N\/P durante el crecimiento, lo que permite optimizar la recuperaci\u00f3n de C y nutrientes por v\u00eda asimilativa en lugar de oxidativa (Batstone et al., 2015a). Comparados con otros organismos fot\u00f3trofos, como las algas y las cianobacterias, las PPB pueden emplear luz IR de baja energ\u00eda que disminuye considerablemente los requerimientos energ\u00e9ticos del proceso (H\u00fclsen et al., 2014a). Estas bacterias han sido empleadas tanto para el tratamiento de aguas residuales dom\u00e9sticas (H\u00fclsen et al., 2014a) como industriales (Chitapornpan et al., 2013), en ambos casos con recuperaci\u00f3n active de recursos. Adem\u00e1s, su metabolismo puede alterarse para permitir la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno en condiciones de excesos de fuentes org\u00e1nicas de electrones, d\u00e9ficit de nutrientes, y carencia de amonio en el medio (Ghosh et al., 2017).<\/p>\n

5)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Inclusi\u00f3n del proceso de sulfato-reducci\u00f3n con la metanog\u00e9nesis en la digesti\u00f3n anaerobia. El ciclo del azufre en las bacterias es clave en el tratamiento de aguas residuales de alta carga org\u00e1nica y concentraciones elevadas de sulfato mediante tecnolog\u00edas anaerobias, incluyendo principalmente la sulfato-reducci\u00f3n y la oxidaci\u00f3n de sulfuro (Batstone et al., 2015b). Muchas aguas residuales de industrias alimentarias, como las provenientes de destiler\u00edas y otros procesos fermentativos, contienen altas concentraciones de DQO y de sulfato, este \u00faltimo proveniente del empleo de \u00e1cido sulf\u00farico en procesos qu\u00edmicos diversos. La reducci\u00f3n de sulfato implica la oxidaci\u00f3n de hidr\u00f3geno o AGVs unida a la reducci\u00f3n de sulfato a sulfuro de hidr\u00f3geno. Esto implica que las bacterias sulfatorreductoras (BSR) pueden competir directamente con las metan\u00f3genas por el sustrato (hidr\u00f3geno o acetato), y por tanto afectan de manera cr\u00edtica el potencial de producci\u00f3n de metano en el tratamiento de estas aguas. Adem\u00e1s, el sulfuro inhibe la actividad biol\u00f3gica de las bacterias anaerobias y de las metan\u00f3genas. Por eso, este proceso ha sido incluido como un mecanismo clave de control del proceso de digesti\u00f3n anaerobia (Barrera et al., 2015). Es esencial considerar el sulfuro como un elemento clave en sistemas de digesti\u00f3n anaerobia para entender las interacciones f\u00edsico-qu\u00edmicas en la qu\u00edmica inorg\u00e1nica de las aguas residuales, especialmente para predecir lo que sucede con nutrientes tales como el azufre, el f\u00f3sforo y el hierro y as\u00ed poder optimizar la recuperaci\u00f3n de nutrientes (Flores-Alsina et al., 2016). La sulfatorreducci\u00f3n es tambi\u00e9n un proceso innovador y clave empleado en la recuperaci\u00f3n de metales pesados en aguas residuales procedentes de la extracci\u00f3n y purificaci\u00f3n de minerales (Puyol et al., 2017b).<\/p>\n

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BIBLIOGRAF\u00cdA<\/p>\n

Aemc (2011). \u00abPossible future retail electricity price movements: 1 July 2010 to 30 June 2013\u00bb, in: Review of Energy market frameworks in light of climate change policies: 2nd interim report.<\/em> (Sydney, Australia: URL: http:\/\/www.aemc.gov.au\/market-reviews\/completed\/future-possible-retail-electricity-price-movements-1-july-2010-to-30-june-2013.html:<\/a> Australian Energy Market Commission).<\/p>\n

Appl, M. (2000). \u00abAmmonia,\u00bb in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry<\/em>. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA).<\/p>\n

Arcos-Hernandez, M.V., Pratt, S., Laycock, B., Johansson, P., Werker, A., and Lant, P.A. (2013). Waste Activated Sludge as Biomass for Production of Commercial-Grade Polyhydroxyalkanoate (PHA). Waste and Biomass Valorization<\/em> 4(1), 117-127.<\/p>\n

Ardern, E., and Lockett, W.T. (1914). Experiments on the Oxidation of Sewage without the Aid of Filters. Journal of the Society of Chemical Industry<\/em> 33523.<\/p>\n

Barrera, E.L., Spanjers, H., Solon, K., Amerlinck, Y., Nopens, I., and Dewulf, J. (2015). Modeling the anaerobic digestion of cane-molasses vinasse: Extension of the Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1) with sulfate reduction for a very high strength and sulfate rich wastewater. Water Research<\/em> 7142-54.<\/p>\n

Batstone, D.J., H\u00fclsen, T., Mehta, C.M., and Keller, J. Platforms for energy and nutrient recovery from domestic wastewater: A review. Chemosphere<\/em> (0).<\/p>\n

Batstone, D.J., H\u00fclsen, T., Mehta, C.M., and Keller, J. (2015a). Platforms for energy and nutrient recovery from domestic wastewater: A review. Chemosphere<\/em> 1402-11.<\/p>\n

Batstone, D.J., Puyol, D., Flores-Alsina, X., and Rodr\u00edguez, J. (2015b). Mathematical modelling of anaerobic digestion processes: applications and future needs. Reviews in Environmental Science and Bio\/Technology<\/em> 14(4), 595-613.<\/p>\n

Batstone, D.J., and Virdis, B. (2014). The role of anaerobic digestion in the emerging energy economy. Current Opinion in Biotechnology<\/em> 27142-149.<\/p>\n

Bodirsky, B.L., Popp, A., Lotze-Campen, H., Dietrich, J.P., Rolinski, S., Weindl, I., Schmitz, C., M\u00fcller, C., Bonsch, M., Humpen\u00f6der, F., Biewald, A., and Stevanovic, M. (2014). Reactive nitrogen requirements to feed the world in 2050 and potential to mitigate nitrogen pollution. Nat Commun<\/em> 5.<\/p>\n

Cai, T., Park, S.Y., and Li, Y. (2013). Nutrient recovery from wastewater streams by microalgae: Status and prospects. Renewable and Sustainable Energy Reviews<\/em> 19360-369.<\/p>\n

Cao, Y., Van Loosdrecht, M.C.M., and Daigger, G.T. (2017). Mainstream partial nitritation\u2013anammox in municipal wastewater treatment: status, bottlenecks, and further studies. Applied Microbiology and Biotechnology<\/em> 101(4), 1365-1383.<\/p>\n

Cordell, D., Drangert, J.-O., and White, S. (2009). The story of phosphorus: Global food security and food for thought. Global Environmental Change<\/em> 19(2), 292-305.<\/p>\n

Chen, X., Guo, J., Shi, Y., Hu, S., Yuan, Z., and Ni, B.-J. (2014). Modeling of Simultaneous Anaerobic Methane and Ammonium Oxidation in a Membrane Biofilm Reactor. Environmental Science & Technology<\/em> 48(16), 9540-9547.<\/p>\n

Chernicharo, C.a.L., Van Lier, J.B., Noyola, A., and Bressani Ribeiro, T. (2015). Anaerobic sewage treatment: state of the art, constraints and challenges. Reviews in Environmental Science and Biotechnology<\/em> 14(4), 649-679.<\/p>\n

Chitapornpan, S., Chiemchaisri, C., Chiemchaisri, W., Honda, R., and Yamamoto, K. (2013). Organic carbon recovery and photosynthetic bacteria population in an anaerobic membrane photo-bioreactor treating food processing wastewater. Bioresource Technology<\/em> 14165-74.<\/p>\n

Daigger, G.T. (2009). Evolving urban water and residuals management paradigms: Water reclamation and reuse, decentralization, and resource recovery. Water Environment Research<\/em> 81(8), 809-823.<\/p>\n

Difrancesco, C.A., Kramer, D.A., and Apodaca, L.E. (2010). \u00abNitrogen (Fixed) – Ammonia Statistics\u00bb.).<\/p>\n

Doe\/Eia-0484 (2010). \u00abU.S. Energy Information Administration International Energy Outlook 2010\u00a0 July 2010. \u00ab. (Washington, DC 20585: U.S. Energy Information Administration Office of Integrated Analysis and Forecasting).<\/p>\n

Fao (2008). \u00abCurrent world fertilizer trends and outlook to 2011\/12\u00bb. (Rome: Food and agriculture organization of the United Nations).<\/p>\n

Fertecon (2013a). \u00abAmmonia Report: Weekly Review of the Ammonia Market\u00bb.).<\/p>\n

Fertecon (2013b). \u00abPhosphate Report: Weekly Review of the Phosphate Market\u00bb.).<\/p>\n

Fertecon (2013c). \u00abPotash Report: Weekly Review of the Potash Market\u00bb.).<\/p>\n

Flores-Alsina, X., Solon, K., Kazadi Mbamba, C., Tait, S., Gernaey, K.V., Jeppsson, U., and Batstone, D.J. (2016). Modelling phosphorus (P), sulfur (S) and iron (Fe) interactions for dynamic simulations of anaerobic digestion processes. Water Research<\/em> 95370-382.<\/p>\n

Foley, J., De Haas, D., Hartley, K., and Lant, P. (2010). Comprehensive life cycle inventories of alternative wastewater treatment systems. Water Research<\/em> 44(5), 1654-1666.<\/p>\n

Frear, C., and Dvorak, S. (2013). \u00abCommercial demonstration of nutrient recovery of ammonium sulfate and phosphorus rich fines from AD effluent.\u00bb.).<\/p>\n

Ghosh, S., Dairkee, U.K., Chowdhury, R., and Bhattacharya, P. (2017). Hydrogen from food processing wastes via photofermentation using Purple Non-sulfur Bacteria (PNSB) \u2013 A review. Energy Conversion and Management<\/em> 141299-314.<\/p>\n

Gruber, N., and Galloway, J.N. (2008). An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle. Nature<\/em> 451(7176), 293-296.<\/p>\n

Henkens, P.L.C.M., and Van Keulen, H. (2001). Mineral policy in the Netherlands and nitrate policy within the European Community. NJAS – Wageningen Journal of Life Sciences<\/em> 49(2\u20133), 117-134.<\/p>\n

House, T.W. (2012). National bioeconomy blueprint, April 2012. Industrial Biotechnology<\/em> 8(3), 97-102.<\/p>\n

H\u00fclsen, T., Barry, E.M., Lu, Y., Puyol, D., Keller, J., and Batstone, D.J. (2016). Domestic wastewater treatment with purple phototrophic bacteria using a novel continuous photo anaerobic membrane bioreactor. Water Research<\/em> 100486-495.<\/p>\n

H\u00fclsen, T., Batstone, D.J., and Keller, J. (2014a). Phototrophic bacteria for nutrient recovery from domestic wastewater. Water research<\/em> 5018-26.<\/p>\n

H\u00fclsen, T., Batstone, D.J., and Keller, J. (2014b). Phototrophic bacteria for nutrient recovery from domestic wastewater. Water Research<\/em> 50(0), 18-26.<\/p>\n

Jasinski, A.M. (2011). \u00abPotash, USGS Mineral Commodity Summary 2011\u00bb. USGS).<\/p>\n

Jasinski, S.M. (2012,). \u00abPhosphate rock\u00a0 http:\/\/minerals.usgs.gov\/minerals\/pubs\/commodity\/phosphate_rock\/mcs-2012-phosp.pdf<\/a>\u00ab. ( U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries).<\/p>\n

Jenkins, D., and Wanner, J. (2014). Activated Sludge – 100 Years and Counting.<\/em> IWA Publishing.<\/p>\n

Jetten, M.S.M., Horn, S.J., and Van Loosdrecht, M.C.M. (1997). \u00abTowards a more sustainable municipal wastewater treatment system\u00bb, in: Water Science and Technology.<\/em>).<\/p>\n

Jimenez, J., Miller, M., Bott, C., Murthy, S., De Clippeleir, H., and Wett, B. (2015). High-rate activated sludge system for carbon management\u2013Evaluation of crucial process mechanisms and design parameters. Water research<\/em> 87476-482.<\/p>\n

Kleerebezem, R., and Van Loosdrecht, M.C.M. (2007). Mixed culture biotechnology for bioenergy production. Current Opinion in Biotechnology<\/em> 18(3), 207-212.<\/p>\n

Latimer, R., Rohrbacher, J., Nguyen, V., Khunjar, W.O., Jeyanaagam, S., Mehta, C., and Batstone, D. (2014). \u00abTowards a Renewable Future: Assessing Resource Recovery as a Viable Treatment Alternative\u2019\u00bb. Water Environmental Research Foundation (WERF)).<\/p>\n

Le Corre, K.S., Valsami-Jones, E., Hobbs, P., and Parsons, S.A. (2009). Phosphorus recovery from wastewater by struvite crystallization: A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology<\/em> 39(6), 433-477.<\/p>\n

Lin, Y., De Kreuk, M., Van Loosdrecht, M.C.M., and Adin, A. (2010). Characterization of alginate-like exopolysaccharides isolated from aerobic granular sludge in pilot-plant. Water Research<\/em> 44(11), 3355-3364.<\/p>\n

Lovins, L.H. (2008). Rethinking production. State of the World<\/em> 200834.<\/p>\n

Manning, D.a.C. (2010). Mineral Sources of Potassium for Plant Nutrition. Agronomy Sustainable Development<\/em> 2188-201.<\/p>\n

Matassa, S., Batstone, D.J., H\u00fclsen, T., Schnoor, J., and Verstraete, W. (2015a). Short track up-cycling of used nitrogen to new feed and food protein will help to feed the world. Environmental Science & Technology<\/em> in-submission.<\/p>\n

Matassa, S., Batstone, D.J., Hu\u0308Lsen, T., Schnoor, J., and Verstraete, W. (2015b). Can direct conversion of used nitrogen to new feed and protein help feed the world? Environmental science & technology<\/em> 49(9), 5247-5254.<\/p>\n

Matassa, S., Boon, N., and Verstraete, W. (2015c). Resource recovery from used water: The manufacturing abilities of hydrogen-oxidizing bacteria. water research<\/em> 68467-478.<\/p>\n

Mccarty, P.L., Bae, J., and Kim, J. (2011a). Domestic wastewater treatment as a net energy producer-can this be achieved? Environmental Science and Technology<\/em> 45(17), 7100-7106.<\/p>\n

Mccarty, P.L., Bae, J., and Kim, J. (2011b). Domestic Wastewater Treatment as a Net Energy Producer\u2013Can This be Achieved? Environmental Science & Technology<\/em> 45(17), 7100-7106.<\/p>\n

Mcdonough, W., and Braungart, M. (2010). Cradle to cradle: Remaking the way we make things.<\/em> MacMillan.<\/p>\n

Mondor, M., Masse, L., Ippersiel, D., Lamarche, F., and Mass\u00e9, D.I. (2008). Use of electrodialysis and reverse osmosis for the recovery and concentration of ammonia from swine manure. Bioresource Technology<\/em> 99(15), 7363-7368.<\/p>\n

Oecd\/Iea (2015). \u00abOECD\/IEA Key World Energy Statistics, 2015\u00bb. (Paris: International Energy Agency).<\/p>\n

Pearce, D.W., and Turner, R.K. (1990). Economics of natural resources and the environment.<\/em> JHU Press.<\/p>\n

Peverill, K.I., Reuter, D.J., and Sparrow, L.A. (1999). Soil analysis : an interpretation manual. <\/em>Collingwood, Vic.: CSIRO Publishing.<\/p>\n

Puyol, D., Barry, E.M., H\u00fclsen, T., and Batstone, D.J. (2017a). A mechanistic model for anaerobic phototrophs in domestic wastewater applications: Photo-anaerobic model (PAnM). Water Research<\/em> 116241-253.<\/p>\n

Puyol, D., Batstone, D.J., H\u00fclsen, T., Astals, S., Peces, M., and Kr\u00f6mer, J.O. (2017b). Resource recovery from wastewater by biological technologies: Opportunities, challenges, and prospects. Frontiers in Microbiology<\/em> 7(JAN).<\/p>\n

Rockstrom, J., Steffen, W., Noone, K., Persson, A., Chapin, F.S., Lambin, E.F., Lenton, T.M., Scheffer, M., Folke, C., Schellnhuber, H.J., Nykvist, B., De Wit, C.A., Hughes, T., Van Der Leeuw, S., Rodhe, H., Sorlin, S., Snyder, P.K., Costanza, R., Svedin, U., Falkenmark, M., Karlberg, L., Corell, R.W., Fabry, V.J., Hansen, J., Walker, B., Liverman, D., Richardson, K., Crutzen, P., and Foley, J.A. (2009). A safe operating space for humanity. Nature<\/em> 461(7263), 472-475.<\/p>\n

Sam, S.B., and Dulekgurgen, E. (2016). Characterization of exopolysaccharides from floccular and aerobic granular activated sludge as alginate-like-exoPS. Desalination and Water Treatment<\/em> 57(6), 2534-2545.<\/p>\n

Sengupta, S., and Pandit, A. (2011). Selective removal of phosphorus from wastewater combined with its recovery as a solid-phase fertilizer. Water Research<\/em> 45(11), 3318-3330.<\/p>\n

Smil, V. (2001). Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production.<\/em> Mit Press.<\/p>\n

Spirito, C.M., Richter, H., Rabaey, K., Stams, A.J.M., and Angenent, L.T. (2014). Chain elongation in anaerobic reactor microbiomes to recover resources from waste. Current Opinion in Biotechnology<\/em> 27115-122.<\/p>\n

Staley, C., and Pierson, G.S. (1899). The Separate System of Sewerage: Its Theory and Construction.<\/em> D. Van Nostrand.<\/p>\n

Sutton, M.A., and Bleeker, A. (2013). Environmental science: The shape of nitrogen to come. Nature<\/em> 494(7438), 435-437.<\/p>\n

Tchobanoglous, G., Burton, F., and Stensel, H. (2003). Metcalf and Eddy Inc. Wastewater Engineering, Treatment and Reuse. <\/em>New York, NY (US): McGraw-Hill.<\/p>\n

Tontti, T., Poutiainen, H., and Heinonen-Tanski, H. (2016). Efficiently Treated Sewage Sludge Supplemented with Nitrogen and Potassium Is a Good Fertilizer for Cereals. Land Degradation and Development<\/em>.<\/p>\n

Tucker, R.W., Mehta, C., Mcgahan, E., and Batstone, D.J. (2010). \u00abFertiliser from Waste: Phase 1 GRDC Project UQ00046: Output 1\u00bb. (Canberra: Grains Research and Development Corporation).<\/p>\n

Van Loosdrecht, M.C.M., and Brdjanovic, D. (2014). Anticipating the next century of wastewater treatment. Science<\/em> 344(6191), 1452-1453.<\/p>\n

Verstraete, W., Van De Caveye, P., and Diamantis, V. (2009a). Maximum use of resources present in domestic \u00abused water\u00bb. Bioresource Technology<\/em> 100(23), 5537-5545.<\/p>\n

Verstraete, W., Van De Caveye, P., and Diamantis, V. (2009b). Maximum use of resources present in domestic \u201cused water\u201d. Bioresource Technology<\/em> 100(23), 5537-5545.<\/p>\n

Wett, B., Omari, A., Podmirseg, S.M., Han, M., Akintayo, O., G\u00f3mez Brand\u00f3n, M., Murthy, S., Bott, C., Hell, M., Tak\u00e1cs, I., Nyhuis, G., and O’shaughnessy, M. (2013). Going for mainstream deammonification from bench to full scale for maximized resource efficiency. Water Science and Technology<\/em> 68(2), 283-289.<\/p>\n

Williams, P.J.L.B., and Laurens, L.M.L. (2010). Microalgae as biodiesel & biomass feedstocks: Review & analysis of the biochemistry, energetics & economics. Energy & Environmental Science<\/em> 3(5), 554-590.<\/p>\n

Winkler, M.K.H., Kleerebezem, R., and Van Loosdrecht, M.C.M. (2012). Integration of anammox into the aerobic granular sludge process for main stream wastewater treatment at ambient temperatures. Water Research<\/em> 46(1), 136-144.<\/p>\n

Yuan, Z., Pratt, S., and Batstone, D.J. (2012). Phosphorus recovery from wastewater through microbial processes. Current Opinion in Biotechnology<\/em> 23(6), 878-883.<\/p>\n

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El sistema productivo actual, basado en la extracci\u00f3n de materias primas y su transformaci\u00f3n en productos, tiene serios riesgos de sostenibilidad a medio-largo plazo (Lovins, 2008). La causa principal es el uso de materiales no renovables, tales como combustibles f\u00f3siles, nutrientes agrarios esenciales como el f\u00f3sforo y metales escasos empleados en la producci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos. La necesidad de trasformar de forma circular los ciclos de producci\u00f3n y permitir la sostenibilidad de los recursos est\u00e1 condicionando que, en ciertas regiones como Europa o Jap\u00f3n, se tienda cada vez m\u00e1s a una bioeconom\u00eda autosuficiente. Estos fuertes condicionantes est\u00e1n obligando a cambiar\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":42,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133173"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/users\/42"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=133173"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133173\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":133187,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133173\/revisions\/133187"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=133173"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=133173"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=133173"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}