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Viernes, 14 agosto 2015
Bioquímica

Hacia un reciclaje sostenible del fósforo en aguas residuales

Un nuevo método de tratamiento de las aguas residuales podría ser la clave en los esfuerzos por lograr un reciclaje sostenible del fósforo presente en ellas.

 

El fósforo es un elemento esencial para la nutrición humana. Desempeña múltiples papeles en el cuerpo humano, incluyendo el desarrollo de huesos y dientes. El fertilizante con fósforo, aplicado a campos agrícolas, posibilita un crecimiento saludable. Sin él, las células básicas de plantas y animales, y la vida misma, no existirían.

 

Normalmente, el fósforo se halla en minerales que contienen fosfatos y que se extraen de yacimientos, es decir, es un recurso limitado y no renovable. La demanda anual está aumentando rápidamente. Sin embargo, una vez usado, el fósforo es difícil de recuperar.

 

¿A dónde va el fósforo desechado? En los animales (incluyendo los humanos), lo podemos encontrar en la orina. El agua superficial transporta río abajo grandes cantidades de fósforo procedente de campos y prados. El resultado es fósforo en el agua descargada por las plantas depuradoras de aguas residuales.

 

Además, la acumulación de fósforo puede suponer problemas como la proliferación masiva de algas en lagos y en otros cuerpos de agua de superficie. A su vez, la proliferación de algas agota el oxígeno del agua, afectando al delicado equilibrio de la vida acuática.

 

El equipo de Rolf Halden y Arjun Venkatesan, de la Universidad Estatal de Arizona en Estados Unidos, ha examinado opciones para recuperar el fósforo del agua residual utilizando modelado matemático. Las depuradoras tienen aquí un papel potencialmente decisivo.

 

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Infraestructuras de plantas para tratamiento de aguas residuales, como este digestor anaeróbico, pueden ser adaptadas para capturar y reciclar fósforo, un nutriente esencial limitado. (Foto: Michael Northrop)

 

Las depuradoras en algunas ciudades están actualmente poniendo en marcha métodos para extraer el fósforo antes de la descarga del agua residual en el medio ambiente. Existen dos tipos de recuperación del fósforo: químico y biológico.

 

En el método químico, la planta depuradora trata el fósforo disuelto en el agua residual. El fósforo se aparta entonces de la solución y puede ser retirado fácilmente. En el método biológico, bacterias introducidas en el agua lo recogen en un lodo que puede extraerse. Una variante incluye una extracción biológica de fósforo mejorada, un método que fomenta de forma selectiva a las bacterias que pueden acumular fósforo.

 

El estudio de Halden y Venkatesan se centró en un método combinado. Primero, la extracción biológica de fósforo lo concentra en lodos. A continuación, el tratamiento químico ayuda a que este se separe para formar estruvita, un mineral utilizable de fosfato.

 

Los métodos convencionales extraen solo entre el 40 y el 50 por ciento del fósforo. El tratamiento secundario del lodo empleado por la extracción biológica de fósforo alcanza una reducción adicional de masa del 35 por ciento, totalizando cerca de un 90 por ciento en la extracción. La retirada biológica de fósforo evita convenientemente el uso de sustancias adicionales y reduce la producción de lodos. Ambos factores disminuyen el coste de operación, un aspecto clave para depuradoras con presupuestos limitados.

 

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