Extracción de fósforo de aguas residuales
Cada vez son más escasas las fuentes naturales de fósforo libre de metales pesados. Al mismo tiempo, el contenido de fósforo de lodos procedentes de las aguas residuales es un problema medioambiental cada vez más grave. Los intentos anteriores de extraer fósforo de las aguas residuales no han tenido mucho éxito porque los procesos necesarios son complejos y poco eficientes. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea RECOPHOS (Recovery of phosphorus from sewage sludge and sewage sludge ashes with the thermo-reductive RecoPhos-process) era recuperar este importante recurso directamente de las cenizas de aguas residuales. El proyecto diseñó un proceso de reactor muy eficiente (denominado InduCarb) que generalmente se diseña para recuperar los polvos de acerías. El proceso RecoPhos incluye la extracción fraccionada de fosfato y metales pesados de las cenizas volátiles de aguas residuales a temperaturas altas bajo condiciones de reducción. El principio químico de la reacción central se basa en el proceso de Woehler, según el cual el fosfato reacciona con el carbono y el dióxido de silicio en una caldera, reduciéndose a fósforo. Los socios del proyecto fueron muy innovadores al utilizar el reactor InduCarb, en el que la reducción del fósforo tiene lugar en una película de fundición delgada sobre la superficie de las partículas de coque. El fósforo reducido puede después evaporarse de la película sin reaccionar significativamente con otros elementos y después puede recuperarse como fósforo blanco u oxidarse a ácido fosfórico. Los científicos estudiaron los procesos termodinámicos y químicos que tienen lugar en el reactor utilizando técnicas de simulación y modelación de última generación. Los resultados combinados se utilizaron como base para una planta piloto semiindustrial. Además de las investigaciones tecnológicas, el equipo de trabajo realizó estudios de mercado y del ciclo de vida con el fin de analizar los impactos ambientales y económicos del proceso RecoPhos. El equipo de RECOPHOS realizó una evaluación de seguridad del proceso y elaboró las recomendaciones de seguridad. Las pruebas con un sistema de inducción de grafito para el calentamiento de las cenizas fueron positivas, pues el reactor pudo mantener las temperaturas altas requeridas, al tiempo que permaneció sellado y seguro para su funcionamiento. También recopilaron las especificaciones y la guía del usuario. Los resultados del proyecto repercutirán de forma muy importante en la gestión sostenible del fósforo, un recurso limitado que es esencial para todos los procesos biológicos. Además, contribuyen a cumplir las estrategias de la UE de minimizar los residuos y reciclarlos y a reducir la dependencia con respecto a las importaciones. Además, el trabajo permitirá moderar el impacto ambiental, disminuyendo la necesidad de extraer y refinar fósforo y al mismo tiempo contribuirá con nuevas tecnologías eficientes desde el punto de vista ecológico.
Palabras clave
Fósforo, aguas residuales, fosfato, metales pesados, InduCarb, proceso de Woehler
