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Autor/a
Vidal i Tomás, Maria
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Abstract
El fósforo es un elemento esencial, pero a la vez escaso, empleado mundialmente en la obtención de fertilizantes. Actualmente, la extracción excesiva de fósforo mineral y el hecho que este recurso natural cada vez sea más limitado ha generado la necesidad de desarrollar de forma urgente mecanismos que permitan recuperar y reutilizar el excedente de fósforo presente en residuos.
En concreto, la industria de almazara española genera anualmente millones de toneladas de residuos en los que la concentración de P es considerable. Asimismo, estos residuos son ricos en potasio, uno de los nutrientes esenciales para el correcto crecimiento de los olivos. Por este motivo, tras considerar diferentes opciones, y siempre bajo una economía circular, se ha decidido que la recuperación del P residual mediante la precipitación de fosfato de magnesio y potasio (MPP, en inglés), es una forma óptima de evitar que se desaprovechen elementos esenciales, como son el P y el K, obteniendo un producto que puede ser empleado en la propia industria.
En vista a lo anterior, este trabajo ha consistido en el estudio previo del proceso de cristalización de MPP. Para así, posteriormente diseñar el proceso industrial en continuo. Se ha estudiado qué condiciones experimentales optimizan el proceso, mediante 3 ensayos por lotes.
En la primera experimentación, se estudió el efecto generado por 3 parámetros. Estos son: la temperatura de crecimiento (4ºC y 25ºC), el pH (10 y 11), y el tiempo de agitación (15 y 30 minutos). Esta, ha permitido ver que la mayor parte de la estruvita de potasio precipita durante el tiempo de agitación y que, como mayor es éste, mayor es el porcentaje de MPP precipitado. Asimismo, se observó que una única temperatura de reacción (tanto en la fase de agitación como de crecimiento), favorecía la obtención de MPP.
En la segunda experimentación, se estudió el efecto del pH (10 y 11), y el de la temperatura de reacción (25ºC y 30ºC). Los ensayos han evidenciado que una temperatura de 25ºC optimiza la precipitación de estruvita de potasio, y que a pH 11 se incrementa la interferencia del ion Ca2+.
Finalmente, en el tercer experimento se añadió fosforo mineral para simular la cantidad total del mismo, presente en el residuo inicial (no únicamente en la fase acuosa del mismo). Ha resultado que, ni un ratio de Mg2+: K+: PO43- de 1:10:1 ni 3:10:1, favorecen la precipitación de MPP.
A continuación, una vez establecidos los mejores parámetros operacionales, se llevó a cabo una primera propuesta del proceso en continuo. Asimismo, se realizó un estudio económico aproximado y otro medioambiental. Mediante estos, se ha visto que, pese a que revalorizar la fase acuosa de los residuos generados en la industria de almazara añada valor al producto final, el proceso resulta no ser ni medioambientalmente sostenible, ni económicamente viable.
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