El fósforo como recurso
Durante las últimas décadas se ha afianzado cada día más el concepto de sostenibilidad. Las fuentes de recursos naturales no son ilimitadas, como se ha creído siempre, y con una población en constante crecimiento, la demanda de éstos ha aumentado exponencialmente. En los países más desarrollados, parece que los gobiernos y las empresas privadas están realizando un esfuerzo para evolucionar hacia una sociedad que no devore los recursos naturales y tendiendo a una estrategia basada en la economía circular. Parece que estamos llegando al final de la era del “coger, usar y tirar”.
El fósforo es un elemento químico fundamental para el desarrollo de los seres vivos y el contenido de éste es cada vez más escaso. La industria de los fertilizantes es la gran consumidora de este recurso y la preocupación es cada vez mayor pues se estima que podría agotarse este mismo siglo. Por este motivo, algunos países están poniendo limitaciones a las exportaciones del Fósforo. La Unión Europea tiene escasos yacimientos, por lo que se encuentra en absoluta dependencia de los países productores.
El fósforo en las aguas residuales
El 17 % del Fósforo acaba formando parte de las aguas residuales, y es en esta área donde se están realizando estudios que ayuden a paliar este problema. Además de recuperar Fósforo, se pretende reducir los vertidos, los cuáles originan impactos negativos para el medio ambiente, como la eutrofización.
En la E.D.A.R se pueden generar corrientes con altas concentraciones de Fósforo, que pueden ser utilizadas para recuperar el Fósforo en forma de precipitación. Se pueden formar varios tipos de precipitados (con Mg, con Ca,…). En las E.D.A.R.s con sistemas de mejora de la eliminación biológica de Fósforo (EBPR), la eliminación de éste se lleva a cabo por las bacterias PAO, y es en la línea de fangos donde resulta especialmente importante, llevando asociados importantes problemas en la digestión anaerobia y en las conducciones de fango digerido, hasta la deshidratación.
LIFE-PHORWATER
En el proyecto LIFE-PHORWATER se ha realizado un estudio en la E.D.A.R de Calahorra de la implementación de un sistema de recuperación de Fósforo en forma de estruvita (MgNH4PO4·6H2O).
La configuración propuesta consiste en la elutriación del lodo mixto contenido en la cámara de mezcla mediante su recirculación al espesador por gravedad. Los parámetros más relevantes en la gestión de corrientes son: el caudal de elutriación desde la cámara de mezcla al espesador por gravedad, el caudal alimentado al digestor y la altura del manto de fango en el espesador. El reactor de cristalización está compuesto de una zona de reacción (agitador y conducciones) y una zona de sedimentación, para mejorar la eficiencia de la recuperación de Fósforo.
Para alcanzar la relación Mg/P deseada se adicionó MgCl2 y para mantener el valor del pH en 8,7 se utilizó NaOH.
Los resultados mostraron que bajo la configuración propuesta, era posible reducir la precipitación incontrolada casi un 50 % y aumentar la cantidad de Fósforo disponible de un 13% hasta un 26%. En el sobrenadante del espesador se observa un cambio significativo debido a la elutriación, ya que el Fósforo total afluente que podría recuperarse es de un 17%, frente al 9% con el sistema sin elutriación.
Viabilidad económica del proceso
Para evaluar la viabilidad económica del proceso se deben tener en cuenta tanto aspectos económicos como ambientales. El precio de venta de las rocas fosfáticas es inferior al precio de recuperación de Fósforo, por lo que no se produce una rentabilidad económica.
El precio sombra representa una aproximación a los beneficios ambientales derivados de evitar su vertido al medio ambiente. Esta tarea es muy compleja debido a la no regulación por el mercado de los beneficios y costes asociados a estos impactos ambientales, pero se han realizado estudios en los que se estima que el precio sombra del Fósforo puede estar alrededor de los 40 euros/Kg, es decir, por cada kilogramo de Fósforo que deja de verterse en el medio ambiente, se genera un beneficio ambiental de 40 euros.
En conclusión, si se tienen en cuenta los beneficios medioambientales, el proceso de recuperación de Fósforo es un proceso viable económicamente.
Referencias:
Implementación de un sistema de recuperación de fósforo en la EDAR de Calahorra (A. Bouzas, R. Barat, J. Ribes, L. Borrás, N. Martí, J. Ferrer, D. Mangin, C. Cogné, S. Labouret, E. Morales, S. Doñate, S. Grau, L. Pastor, A. Seco)
Estudio de viabilidad del proceso de recuperación de Fósforo contenido en las aguas residuales: una aproximación económica (María Molinos Senante, Ramón Sala Garrido, Francesc Hernández Sancho)
Phorwater.eu
