Caracterización en discontinuo de adsorbentes para la eliminación de fosfatos en aguas residuales

Abstract

El marco legal actual exige una eliminación casi completa de las cantidades de fósforo permitidas en las aguas. Desde un punto de vista tanto económico como ecológico no limitarse a la eliminación, sino conseguir la completa recuperación de compuesto fosforados del agua tendría una serie de ventajas remarcables. Por un lado permitiría cerrar el ciclo del fósforo, haciendo así un buen uso de un recurso mineral limitado. Por el otro, se evitaría su acumulación en el medio, evitando así problemas de eutrofización. Teniendo todos estos factores en cuenta, se ha avanzado en el desarrollo de distintos métodos que permitan desarrollar sistemas eficientes de recuperación de fósforo del agua. De todos estos destaca la adsorción mediante adsorbentes que permiten su posterior recuperación mediante la desorción a concentraciones más elevadas. El objetivo de este proyecto es estudiar el proceso de adsorción de fósforo mediante dos tipos de adsorbentes comerciales, la resina FO36 y la fibra Fiban As, a través de experimentos en discontinuo y en presencia de iones competidores. Por otro lado, se realizarán experimentos de intercambio iónico de zeolitas sintetizadas a partir de cenizas volantes tratadas con sodio para estudiar su viabilidad como material adsorbente para la recuperación de fósforo en forma de fertilizante de baja calidad. Las muestras de aguas residuales utilizadas en el presente proyecto, contienen concentraciones alrededor de 15 mg P·dm-3 y el límite exigido por legislación es 10 μgP/dm-3, por lo que los experimentos realizados se han ajustado a este rango de concentraciones. Un buen método para analizar este analito es mediante cromatografía iónica, ya que permite la determinación tanto de aniones y cationes favoreciendo así estudios de interacción de iones competidores y curvas de intercambio iónico. Existen varios métodos de análisis para la determinación de fósforo en aguas pero se han descartado o se han utilizado como control debido a su baja exactitud. Es el caso, por ejemplo, de la espectrofotometría para el análisis de fósforo mediante el método del vanadato de molibdeno. Los resultados experimentales se han ajustado a diferentes modelos matemáticos con el fin de caracterizar el proceso de adsorción y calcular la capacidad de cada adsorbente y sus constantes cinéticas..