Arcillas expandidas. Aliado en la depuración
REMOCIÓN DE FÓSFORO EN PEQUEÑAS EDARs CON FILTRALITE® P
El equilibrio ecológico depende de la proporción de nitrógeno (N) y fósforo (P) que está disponible en el medio. De forma habitual hay mucho más nitrógeno que fósforo, y la vida ha evolucionado para adaptarse a estas condiciones. Un cambio en esta proporción supone que los organismos reduzcan su capacidad de crecimiento y mantenimiento de las funciones vitales.
Recientes investigaciones han constatado que esta proporción se está alterando en las cuencas fluviales donde la actividad humana es más intensa y donde hay más población. El vertido continuo de detergentes, pesticidas, fertilizantes y aguas residuales e industriales a cuencas fluviales supone el aporte en exceso de fósforo, que se está acumulando mucho más rápidamente que el nitrógeno (y que otros elementos, como el potasio). Así, el fósforo ha pasado de ser un nutriente deseable a ser un contaminante.
Las aportaciones excesivas de nitrógeno y de fósforo favorecen un proceso que se conoce como ‘eutrofización’ del agua. Consiste en una fertilización que origina un crecimiento desmedido de algunas especies de algas en superficie que terminan por impedir el paso de la luz, de manera que las algas del fondo no pueden realizar la fotosíntesis y el agua acaba perdiendo casi todo el oxígeno disuelto. Además, esta contaminación de nitrógeno y fósforo afecta también a las plantas acuáticas que viven sumergidas o flotando en el agua.
La regulación en el vertido de fósforo ha sido una preocupación de la administración de los países nórdicos (especialmente Noruega y Suecia) desde mediados de los 90. En este marco Saint Gobain ha desarrollado un material filtrante poroso a base de arcilla expandida con altísima capacidad de remoción de fósforo, su nombre es Filtralite® P. El material concebido para ser instalado como trampa de fósforo a la salida del secundario de EDARs. Hasta la fecha el material ha sido instalado en más de 100 sistemas de tratamiento en los países nórdicos.
Normalmente Filtralite® P es concebido para operar con un pre-filtro aeróbico previo, que haga la remoción de DBO y Nitrógeno Amoniacal, y tras el mismo se instala el lecho horizontal de Filtralite® P. Este lecho opera en anoxia, con poco mantenimiento, sin añadir reactivos químicos y con unos costes operativos prácticamente nulos.
Entre 2003-2005, se hizo proyecto piloto en Noruega con 9 plantas de tratamiento de aguas residuales On Site, para certificar el rendimiento del layout prefiltro aireado al que seguía un lecho de Filtralite P. El objetivo de este estudio era dar soporte a las guias de diseño de depuración para pequeñas poblaciones de Noruega.
Los resultados del estudio confirmaban remociones; Fósforo total del 99%, Nitrógeno total 50% y de Materia Orgánica 90%, además de la remoción de la remoción de bacterias termo resistentes de más del 99%.
Las remociones por absorción de fósforo en Filtralite P, son muy efectivas. Tiempos de contacto superiores a las 12 horas, garantizan eliminaciones superiores al 90% del fósforo. El sobredimensionamiento está vinculado a alargar la vida útil de la solución y evitar reemplazos frecuentes. La manera de concebir dimensionalmente el filtro de Filtralite P busca un balance entre volumen de lecho instalado y tasa de remplazo del mismo. La capacidad de saturación del material por absorción de fósforo, depende de las condiciones de contorno, pero de forma promedio se sitúa entre los 5 g y los 10 g de fósforo por kg de lecho filtrante instalado de Filtralite P.
En los países nórdicos se suele sobre dimensionar los lechos filtrantes para obtener duraciones por encima de los 15 años operativas. Sin embargo, es posible plantear un enfoque distinto y dimensionar la solución –de una forma más compacta- para realizar reemplazos anuales o bianuales del lecho.
El punto positivo del remplazo frecuente son unos menores costes de inversión inicial, un menor requerimiento de espacio y la potencial reutilización del lecho como fertilizante agrícola, toda vez está saturado.
Filtralite® P, toda vez saturado, ha sido testado para su reutilización como fertilizante agrícola, y se ha demostrado que el fósforo de Filtralite® P produjo un crecimiento de plantas y cultivos tan bueno como el causado por el fertilizante artificial. Asimismo, el contenido de metales pesados y bacterias de Filtralite P saturado es inferior a los límites establecidos por la norma para ser empleado en agricultura y esa apto para este fin.
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