Remoción de fósforo mediante cloruro férrico en sistemas batch. Efecto de la presencia de biomasa de lodos activados

Abstract

Las aguas residuales de las industrias lácteas contienen las tres formas de fósforo (P) comunes: ortofosfato, polifosfato y fósforo orgánico. La remoción de fósforo se realiza comúnmente mediante precipitación química y/o aplicando métodos biológicos. La remoción química de P requiere la aplicación de coagulantes metálicos en el tratamiento primario (preprecipitación) tratamiento secundario (precipitación simultánea) o tratamiento terciario (post-precipitación). El proceso de remoción química de P es complejo y escasamente comprendido. Para el caso de las sales de Fe (III) consiste probablemente de los siguientes mecanismos: precipitación de fosfato férrico, hidróxido férrico y complejos oxihidroxifosfato de hierro, adsorción de fosfato sobre hidróxido férrico, así como fenómenos de coagulación y floculación. El objetivo de la remoción química es convertir todas las formas de fósforo soluble y coloidal, en agregados o partículas de fácil separación por filtración o sedimentación. En sistemas con precipitación simultánea de P, la presencia de bacterias podría afectar negativamente la eficiencia de remoción de fósforo soluble. No obstante, la biomasa podría favorecer la separación de los precipitados o complejos conteniendo Fe-P. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de la presencia y concentración de biomasa sobre la remoción química de ortofosfato y P total, mediante adición de cloruro férrico, bajo diferentes condiciones de pH y tiempo de sedimentación. Para ello, se realizaron ensayos tipo batch a temperatura ambiente en solución buffer fosfato y sistema modelo de licor mixto de lodos activados. Las relaciones molares iniciales Fe0:P0 estuvieron comprendidas entre 1,7:1 y 2,3:1. Las mezclas fueron sometidas a agitación (50-60 rpm) durante 30 min. Durante todo este período, el pH de la mezcla se mantuvo constante (pH=5,0 - 8,0). Posteriormente, se estableció un período de sedimentación entre 2 a 18 h. La precipitación de ortofosfato fue más eficiente a valores de pH entre 5,0 y 7,0. La presencia de biomasa mejoró la remoción de P, por sedimentación de los complejos químicos formados durante la precipitación de ortofosfato, fundamentalmente, para condiciones de pH entre 7,0 y 8,0. La condición óptima para la remoción de fósforo comprende un rango de pH 5,0-6,0 y con tiempos de sedimentación de 2 h. En el licor mixto de lodos activados, el aumento en la concentración de biomasa no causó diferencias notorias en la remoción de fósforo a valores de pH bajos (5,0). A pH=8,0, la presencia de altas concentraciones de biomasa mejoró la remoción de P total de manera significativa.