Estudio busca recuperar fósforo desde aguas residuales para producir fertilizante agrícola

Recuperación de fósforo en aguas residuales mediante la precipitación de estruvita

Viernes 22 de marzo de 2024

Un trabajo de tesis de magíster en ciencias de la ingeniería de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI), busca recuperar el fósforo presente en las aguas residuales domésticas mediante la formación de un producto que puede ser utilizado como fertilizante en terrenos agrícolas. El estudio es desarrollado por el ingeniero Nicolás Hernández-Alcayaga con el apoyo de la académica Dafne Crutchik, PhD. en ingeniería química y ambiental, de la misma Facultad.

Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

• ODS 2: Hambre cero
• ODS 6: Agua limpia y saneamiento
• ODS 12: Producción y consumo responsables
• ODS 13: Acción por el clima

El fósforo es un recurso no renovable y un importante macronutriente que está presente en la composición química de los seres vivos. En la actualidad, se explotan depósitos minerales de fósforo (rocas fosfáticas) para su obtención y el desarrollo de fertilizantes que permitan responder a la demanda de alimentos de la población mundial.

A consecuencia de este aumento de la población y en el contexto del cambio climático, las reservas de fósforo han disminuido en calidad y cantidad en todo el mundo. Una de las opciones que presenta mayor interés en el último tiempo es la recuperación de fósforo desde las aguas residuales. “El fósforo recuperado de las aguas residuales puede ser una fuente alternativa para el sector de los fosfatos, principalmente para los fertilizantes. Una de las opciones más prometedoras en la recuperación de fósforo desde aguas residuales, es mediante la precipitación de fosfato de magnesio y amonio, el que es comúnmente conocido como estruvita”, explica Hernández-Alcayaga.

El ingeniero UAI estudió la recuperación de fósforo mediante la precipitación de estruvita en la orina humana, ya que ésta contiene aproximadamente el 60% del fósforo presente en las aguas residuales domésticas. Así, el fósforo presente en la orina podría representar cerca del 20% de la demanda global total de fertilizantes fosfatados. En este sentido, la precipitación de estruvita es una alternativa sustentable para recuperar el fósforo presente en corrientes concentradas de este elemento, la que se basa en una reacción de cristalización controlada que permite la obtención de un precipitado de fosfato de amonio y magnesio. Donde este precipitado presenta características para ser utilizado como fertilizante de lenta liberación.

“Lo importante de este proceso es determinar las condiciones óptimas de operación que permiten llevar a cabo una recuperación eficiente y de bajo costo. La mayoría de las corrientes de aguas residuales con alta concentración de fósforo presentan cantidades adecuadas de nitrógeno para que ocurra esta reacción, pero la concentración de magnesio es baja respecto al fósforo y nitrógeno. Por ello, se debe añadir una fuente externa de este elemento y el agua de mar funciona en este sentido, como una fuente de magnesio de bajo costo y de fácil acceso en comparación a otras fuentes disponibles en el mercado. Asimismo, esta reacción ocurre en un rango de pH, el que debe ser ajustado durante la operación. Sólo el costo de operación asociado a la adición de las fuentes de magnesio y alcalinidad representan cerca del 75% de los costos totales de obtención de la recuperación del fósforo como estruvita, abriendo el desafío de encontrar un mecanismo competitivo y efectivo”, sostiene Dafne Crutchik, académica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias UAI.

En Chile no se está aplicando aún esta tecnología a gran escala. Por el contrario, las plantas de tratamiento de aguas residuales en el país se focalizan en eliminar los nutrientes presentes en las aguas residuales para así cumplir con la normativa vigente.

1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:

• Objetivo 2: Hambre cero
• Objetivo 6: Agua limpia y saneamiento
• Objetivo 12: Producción y consumo responsables
• Objetivo 13: Acción por el clima
• Objetivo 15: Vida de ecosistemas terrestres

2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:

• Meta 2.4: Para 2030, asegurar la sostenibilidad de los sistemas de producción de alimentos y aplicar prácticas agrícolas resilientes que aumenten la productividad y la producción, que ayuden a mantener los ecosistemas, que fortalezcan la capacidad de adaptación al cambio climático, los fenómenos meteorológicos extremos, las sequías, las inundaciones y otros desastres, y que mejoren progresivamente la calidad de la tierra y del suelo.
• Meta 6.3: Para 2030, mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la liberación de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales no tratadas y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización segura a nivel mundial.
• Meta 12.4: Para 2020, lograr la gestión ambientalmente racional de los productos químicos y de todos los desechos a lo largo de su ciclo de vida, de conformidad con los marcos internacionales acordados, y reducir significativamente su liberación a la atmósfera, el agua y el suelo para minimizar sus impactos en la salud humana y el medio ambiente.
• Meta 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
• Meta 15.3: Para 2030, luchar contra la desertificación, rehabilitar las tierras y los suelos degradados, incluidas las tierras afectadas por la desertificación, la sequía y las inundaciones, y luchar por lograr un mundo con una degradación neutra del suelo.

3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:

• Indicador 2.4.1: Proporción de tierras agrícolas sujetas a prácticas sostenibles.
• Indicador 6.3.1: Proporción de aguas residuales tratadas respecto al total de aguas residuales generadas.
• Indicador 12.4.1: Número total de informes presentados por las partes en virtud del artículo 15 del Convenio de Basilea sobre el Control de los Movimientos Transfronterizos de los Desechos Peligrosos y su Eliminación.
• Indicador 13.2.1: Integración de medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas nacionales, estrategias y planes.
• Indicador 15.3.1: Superficie de tierra degradada y proporción respecto a la superficie total.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores:

¡Atención! Este espléndido artículo nace de la fuente del conocimiento, moldeado por una maravillosa tecnología patentada de inteligencia artificial que profundizó en un vasto océano de datos, iluminando el camino hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Recuerda que todos los derechos están reservados por SDG Investors LLC, lo que nos permite defender el progreso juntos.

Fuente: induambiente.com

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