Recuperació de nutrients de fonts residuals

Joan Roig
Business Development Manager LEITAT Anoia

En anteriors cops ja he parlat d’iniciatives industrials encaminades a l’obtenció de nous recursos o matèries primeres a partir de residus, doncs és una necessitat cada cop més evident per a la sostenibilitat dels recursos naturals.

En el cas de les aigües residuals, fins ara les depuradores es dedicaven a l’eliminació dels contaminants, però cada cop més es plantegen anar cap al model de bio-refineries, entenent-les com a plantes de producció de recursos. Aquest és el cas d’una iniciativa industrial de l’enginyeria d’aigües Hidroquimia, en el marc del projecte 3R2020 (convocatòria CIEN_CDTI), que planteja la recuperació del nitrogen, un dels contaminants més comuns i perjudicials presents en l’aigua residual, per a la seva valorització com a fertilitzant.

El nitrogen amoniacal o amoni (N-NH4+) és un contaminant molt comú en aigües subterrànies i superficials, que prové de matèria orgànica en descomposició i d’excrecions humanes o animals en aigües residuals domèstiques i agrícoles, principalment. L’acumulació d’amoni a les aigües pot afectar negativament tant a ecosistemes aquàtics com a la salut humana, provocant problemes d’eutrofització quan s’oxida a nitrit i nitrat. D’altra banda, la demanda mundial anual de nutrients segueix creixent any rere any, doncs l’increment de la població requereix major producció agrícola. El nitrogen és un fertilitzant essencial per al creixement de les plantes, la demanda del qual no ha parat de créixer en les últimes dècades, propiciant el desenvolupament de tècniques com els contactors de membrana, amb l’objectiu de recuperar-ne el nitrogeni també d’altres nutrients presents en les aigües residuals.

Els contactors de membrana es demostren com a una tecnologia efectiva, ràpida i amb alts rendiments, d’on obtenim sulfat d’amoni d’elevada puresa. Funcionen com a un dispositiu que facilita la transferència de matèria entre dos corrents de gas/líquid o líquid/líquid sense dispersar una fase a l’altra. El transport del nitrogen, un cop transformat de N-NH4 líquid a NH3 gas, s’aconsegueix gràcies a l’estructura de la membrana formada de polímers hidrofòbics porosos. Els porus actuen de “pont” i permeten que l’amoníac creui el gruix de la membrana perquè reaccioni i neutralitzi una solució d’àcid sulfúric que circula pel costat oposat i així formar sulfat d’amoni ((NH4)2SO4).

Amb tecnologies com aquesta, s’està aconseguint que els residus generats es vegin com a una font de recursos per a nous productes, que en definitiva són les directrius que es marquen en els models anomenats d’economia circular.