Removal and recovery of phosphorus from olive press industry residues by potassium struvite crystallization

Autor/a

Vidal i Tomás, Maria

Abstract

El fòsfor és un element essencial però alhora escàs, el qual és emprat mundialment en l’obtenció de fertilitzants. Avui en dia, l’extracció excessiva de fòsfor mineral i el fet que aquest recurs natural cada cop estigui més limitat ha generat la necessitat de desenvolupar de forma urgent mecanismes que permetin recuperar i reutilitzar l’excedent de P present en residus.
Concretament, la industria de l’oli d’oliva espanyola genera anualment milions de tones de residus en els que la concentració de fòsfor és considerable. Tanmateix, aquests residus són rics en potassi, un dels nutrients essencials pel correcte creixement de les oliveres. Per aquest motiu, desprès d’haver considerat possible alternatives, i sempre sota una economia circular, s’ha decidit que recuperar el P residual mitjançant la precipitació de MPP, és la forma òptima d’evitar que es desaprofitin elements essencials com són el P i el K, obtenint un producte que pot ser usat a la mateixa industria.
Tenint en compte lo anterior, aquest treball ha consistit en l’estudi previ del procés de cristal·lització de MPP. Per així, posteriorment dissenyar el procés industrial en continu. D’aquesta manera, s’ha estudiat quines condicions experimentals optimitzen el procés, mitjançant 3 assajos per lots.
Al llarg de la primera experimentació, es va estudiar l’efecte generat per 3 paràmetres: la temperatura de creixement (4ºC y 25ºC), el pH (10 y 11), i el temps d’agitació (15 i 30 minuts). a partir d’aquesta, s’ha vist que la major part de l’estruvita de potassi precipita durant el temps d’agitació, i que, com major és aquest últim, més elevat es el percentatge de MPP precipitat. De la mateixa manera, s’ha vist que una única temperatura de reacció (tant en la fase d’agitació com en la de creixement), afavoreix l’obtenció de MPP.
En la segona experimentació, es va estudiar l’efecte del pH (10 i 11), i el de la temperatura de reacció (25ºC i 30ºC). Els assajos han evidenciat que una temperatura de 25ºC optimitza la precipitació de l’estruvita de potassi, i que pH 11 s’incrementa la interferència generada per l’ió Ca2+.
Finalment, en el tercer experiment, es va afegir fòsfor mineral per tal de simular la quantitat total del mateix, present en el residu inicial (no únicament en la fase aquosa del mateix). Ha resultat, que ni un rati de Mg2+: K+: PO43- 1:10:1 ni 3:10:1, afavoreix la precipitació de MPP.
A continuació i per últim, una vegada establerts els paràmetres operacionals òptims, es va dur a terme una primera proposta del procés en continu. Tanmateix, es va realitzar un estudi econòmic aproximat i un altre mediambiental. A partir de tots dos, s’ha conclòs que tot i que revaloritzar la fase aquosa dels residus de la industria de l’oli d’oliva afegeix valor al producte final, el procés resulta no ser ni mediambientalment sustentable, ni econòmicament viable.

 

Director/a

Berzosa Rodríguez, Xavier
Fernández, Belén

Estudis

IQS SE - Grau en Enginyeria Química

Data

2021-06-20