Se podrían recuperar valiosos suministros de fósforo a partir de las cenizas de los lodos de depuradora, que quedan después de que los lodos se han quemado para generar energía eléctrica. El método ha sido desarrollado por los ingenieros químicos Yuuki Mochizuki y Naoto Tsubouchi en el Centro de Investigación Avanzada de Energía y Materiales de la Universidad de Hokkaido. Su trabajo está publicado en la revista Resources, Conservation and Recycling. .
Los compuestos que contienen fósforo se fabrican ampliamente para aplicaciones que incluyen fertilizantes, medicamentos y muchos productos de consumo cotidiano. En la actualidad, el suministro de fósforo se extrae principalmente de minerales de fósforo. Sin embargo, en los últimos años, el agotamiento y el aumento del precio de los minerales de fósforo de alta ley se han convertido en un problema, ejerciendo presión sobre las industrias que dependen de estos suministros.
"Explotar nuevos recursos de fósforo para reemplazar las reservas que se agotan rápidamente y establecer métodos para recuperar el fósforo de los flujos de desechos es cada vez más importante", afirma Tsubouchi.
Los lodos de depuradora, disponibles en abundantes cantidades, actualmente se queman en grandes cantidades para generar energía y también para reducir su volumen. La ceniza restante es relativamente rica en fósforo, lo que lleva a aumentar los esfuerzos para encontrar formas eficientes de recuperar el fósforo.
Sin embargo, los métodos existentes encuentran varios problemas importantes, incluida la contaminación química que requiere una purificación adicional y un procesamiento químico costoso y complicado.
Los investigadores de Hokkaido han investigado previamente métodos para recuperar fósforo y otros elementos, incluidos calcio, magnesio y hierro, mediante el tratamiento térmico de lodos de depuradora.
Estas investigaciones previas sugirieron que el proceso de volatilización, en el que diferentes elementos se convierten selectivamente en formas gaseosas, lo que les permite separarse del resto de las cenizas tratadas, podría ser un enfoque prometedor para recuperar fósforo en forma de compuestos termoestables. .
Por lo tanto, exploraron el comportamiento de volatilización de los diferentes elementos en las cenizas de lodos de depuradora en diferentes condiciones químicas, especialmente con y sin adición de carbono durante un proceso de tratamiento de lodos con cloro. Esto les permitió desarrollar un método eficaz para separar compuestos útiles que contienen fósforo mediante una combinación de pasos de cloración con y sin presencia de carbono.
Mochizuki dice:"El método que desarrollamos se puede implementar con menores requisitos de energía y menos emisiones de CO2. emisiones y un costo menor que las tecnologías convencionales de recuperación de fósforo a partir de minerales de fosfato. En nuestro método, el fósforo se recupera en las valiosas formas de cloruro de fósforo, que también se pueden convertir en ácido fosfórico mediante disolución en agua."
"En Japón, la cantidad total de fósforo contenida en los recursos secundarios de fósforo, como la escoria de acero, el estiércol de ganado y los lodos de depuradora, equivale aproximadamente a la mitad de la cantidad total de fósforo introducido en el país. Nuestro siguiente paso es estudiar si nuestra técnica podría utilizarse para reducir la necesidad de importar fósforo", concluye Tsubouchi.
Más información: Yuuki Mochizuki et al, Recuperación de fosfato a partir de cenizas de incineración de lodos de depuradora mediante cloración y carbocloración, Recursos, Conservación y Reciclaje (2024). DOI:10.1016/j.resconrec.2024.107645
Proporcionado por la Universidad de Hokkaido
