Author: Elena Tarragó Abella
Assessment of struvite and K-struvite recovery from digested manure
En els darrers segles la demanda de fòsfor per a fertilitzants no ha parat de créixer arran de l’augment exponencial de la població i de les seves necessitats alimentàries. El fòsfor, però, és un recurs limitat. Les úniques dos fonts de fòsfor són: el guano (excrements d’aus) i la roca fosfàtica (apatita). Així, hi ha molts estudis que en preveuen l’esgotament en un període de temps que va dels 100 als 250 anys, i el seu preu s’incrementa cada any. En aquest context i en consonància amb les polítiques europees d’impuls de l’anomenada “economia circular”, es fa més necessari que mai recuperar el fòsfor de fonts renovables com els purins. Els purins s’han aplicat durant dècades de manera directa al sòl com a fertilitzant. Tanmateix, el fet que aquesta pràctica duta a terme de manera excessiva i indiscriminada tingui un impacte negatiu sobre el medi ambient, ha comportat l’obligació de realitzar un tractament previ, amb la conseqüent pèrdua de fòsfor.
La tesi doctoral “Assessment of struvite and K-struvite recovery from digested manure” d’Elena Tarragó Abellaplanteja recuperar el fòsfor dels purins en forma d’estruvita (MgNH4PO4·6H2O) o K-estruvita (MgKPO4·6H2O). Dos minerals del grup dels fosfats que també contenen magnesi, nitrogen i potassi, i que es produeixen per cristal·lització espontània en estacions depuradores d’aigües residuals. L’objectiu final és obtenir-los de manera controlada i fabricar així un nou fertilitzant ric en fòsfor d’alliberació lenta que sigui més respectuós amb la qualitat de les aigües. El treball de recerca s’ha dut a terme als laboratoris del grup LEQUIA amb dos tipus de substrats: purins digerits després d’aplicar una separació sòlid/líquid, i purins després d’aplicar un tractament d’eliminació de nitrogen per Anammox. Els experiments s’han vertebrat al voltant de tres reptes: 1) aprofundir en el coneixement de la cristal·lització de l’estruvita i la k-estruvita, 2) avaluar la qualitat del producte recuperat i 3) optimitzar el procés, tant pel que fa a les eficiències de recuperació de nutrients com a la mida de les partícules recuperades.
Els resultats obtinguts han estat més que satisfactoris. La investigadora ha demostrat que la velocitat ascensional pot actuar com a paràmetre de control de la mida de partícula, la qual cosa permetria ajustar-la als requeriments de les diferents aplicacions finals. Encara més important és, però, la demostració de la viabilitat de la recuperació d’estruvita a partir de purins digerits amb elevades concentracions de sòlids per obtenir un producte estable. En aquest sentit, les dades indiquen que la presència de sòlids en suspensió no limita la formació d’estruvita, sinó que aquests actuen com a nuclis potenciant la nucleació heterogènia, i afavorint l’agregació i/o aglomeració de cristalls. Finalment, també s’aporta una nova tecnologia per a recuperar a partir dels purins un dels macronutrients més limitat en el sòl, el potassi, com a K-estruvita.
En definitiva, la tesi doctoral – que ha estat dirigida pels doctors Maria Dolors Balaguer, Sebastià Puig i Maël Ruscalleda – ha demostrat la viabilitat de recuperar nutrients d’una matriu tan complexa i amb una concentració de sòlids tan alta com són els purins. Això suposa un avenç significatiu vers la recuperació sistemàtica dels macronutrients essencials pel creixement de les plantes (potassi, fòsfor i nitrogen) a partir de fonts renovables.