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TAZ-PFC-2012-749

Estudio experimental de la recuperación del fósforo contenido en los lodos de EDAR mediante extracción con ácidos

Latorre Viu, Isabel
Azuara Medel, Manuel (dir.)

Gea Galindo, Gloria (ponente)

Universidad de Zaragoza, Escuela de Ingeniería y Arquitectura, 2012
Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente department, Ingeniería Química area

Ingeniero Químico

Abstract: Este Proyecto se ha desarrollado en el Grupo de Procesos Termoquímicos (GPT) de la Universidad de Zaragoza, perteneciente al Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A). Este trabajo se enmarca dentro de la línea de investigación de valorización energética de lodos de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) mediante tratamientos termoquímicos como la incineración, la pirólisis y la gasificación. El fósforo es (P) es un componente esencial en el crecimiento de las plantas y elemento insustituible y vital en la producción alimentaria mundial. La principal fuente de fósforo es la roca fosfática, un recurso finito, no renovable, y se estima que podría agotarse en 70-175 años. Se calcula que la población mundial alcanzará los 9 mil millones en el año 2050. Este crecimiento continuo de la población implica inevitablemente, un incremento constante en la producción de alimentos para poder satisfacer las necesidades nutricionales. Aumentar las tasas de producción en una misma superficie de tierra cultivable no es viable en la actualidad sin el uso de fertilizantes artificiales. Así, cabría esperar una creciente demanda de estos productos y en consecuencia de fósforo año tras año. Esta situación pone de manifiesto la importancia de desarrollar métodos para reciclar el fósforo. La mayor parte del fósforo utilizado en agricultura se recupera en las aguas residuales urbanas. En las depuradoras el fósforo se debe eliminar del agua de manera que se concentra en los lodos de EDAR, convirtiéndose éstos en una fuente potencial de dicho elemento. Actualmente, la aplicación de lodos de EDAR al suelo como fertilizante, basada en el contenido en nutrientes del mismo que posibilita el reemplazo de los fertilizantes artificiales, es la opción más económica, pero debido a la composición química de los mismos y, en especial, a la concentración de metales pesados que presentan, no es la más conveniente. Así, en bibliografía existen numerosos estudios que valoran diferentes alternativas de aprovechamiento del fósforo presente en los lodos de EDAR, siendo una de las más prometedoras la extracción ácida del fósforo contenido en cenizas de incineración de estos residuos. Por ello en este trabajo se ha puesto en marcha un sistema experimental para la extracción del fósforo utilizando ácido sulfúrico que es el más estudiado en bibliografía y una vez comprobada su validez por comparación de resultados con los obtenidos por otros autores, se ha estudiado el proceso de extracción con ácido nítrico que puede aportar nitrógeno al producto resultante incrementando su valor agronómico, y con ácido oxálico, un ácido orgánico más fácilmente biodegradable y que por tanto supone una ventaja a la hora de gestionar las cenizas una vez recuperado el fósforo. Además se ha evaluado el efecto de algunas de las variables más importantes que gobiernan el proceso de extracción: Tª de calcinación, tamaño de partícula, kg ácido/kg P, tiempo de extracción y relación líquido/sólido con el fin de obtener los intervalos óptimos de operación. Los resultados obtenidos en este trabajo han permitido comprobar que el ácido nítrico presenta un comportamiento muy similar al del ácido sulfúrico y que con cantidades muy parecidas de ácido, proporciona porcentajes de recuperación de fósforo prácticamente iguales en tiempos de extracción de 2 horas. Por otra parte se ha podido determinar que la extracción con ácido oxálico es más lenta y que se requieren tiempos de extracción de hasta 4 horas para alcanzar resultados análogos a los obtenidos con otros ácidos.


Free keyword(s): lodo edar ; incineración ; pirólisis ; cenizas ; char ; fósforo ; ácidos
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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 Record created 2012-11-21, last modified 2013-02-14


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