Estudio de viabilidad para la reutilización de los fangos de ETAP como material adsorbente de fósforo procedente de efluentes de EDAR

Abstract

El fango producido en estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) es un residuo que genera una seria y creciente preocupación ambiental. A pesar de que se han realizado estudios para la reutilización de los lodos provenientes de ETAP, su gestión en la mayoría de países es poco sostenible, debido a que se tiende a acumularlo en vertederos, aumentando así el coste global del tratamiento del agua. En este proyecto, mediante dos aplicaciones diferentes, se pretende emplear fango de ETAP rico en aluminio como material adsorbente para reducir el fósforo de las aguas residuales. Dado que la eliminación del fósforo presente en vertidos de aguas residuales tratadas, es crucial para prevenir problemas de eutrofización que tienen como consecuencia final la ruptura del equilibrio de los ecosistemas acuáticos. Por un lado, puesto que los humedales artificiales (HA) presentan un bajo rendimiento de eliminación de fósforo, se ha estudiado la reutilización de este fango como posible sustituto de las gravas como medio granular en HA, para mejorar así el rendimiento de eliminación de fosfatos mediante adsorción. Para ello, se ha realizado una columna de adsorción con fango deshidratado como material adsorbente para simular el lecho de un HA, los resultados indican una elevada capacidad de adsorción de fósforo inorgánico, ya que superados los 450 días tras el inicio de los ensayos, correspondiente a un porcentaje de saturación del lecho del 50.5%, se mantienen porcentajes de eliminación en torno al 80%. Por otro lado, se ha estudiado el efecto de la adición de fango deshidratado de ETAP como ayudante al proceso de precipitación química de fosfato combinado con coagulante, determinándose que no mejora notablemente la calidad del agua y la producción de fangos es mayor, respecto a la situación donde únicamente se añade coagulante.

Alum-based drinking water treatment sludge (Al-DWTS) produced at water treatment plants is a by-product that generates a serious and growing environmental concern. Although some studies have been carried out for the reuse of Al-DWTS, in most countries its management is not sustainable, since it is treated as a waste for landfilling. In this study, through two different applications, it is intended to use Al-DWTS as an adsorbent to reduce phosphorus from wastewater. Given that the elimination of phosphorus present in treated wastewater discharges, it is a cornerstone to prevent eutrophication issues that have as a final consequence the rupture of the equilibrium of aquatic ecosystems. On the one hand, since constructed wetlands (CWs) have a low phosphorus removal potential, reuse of Al-DWTS has been studied as a possible substitute for gravels as a filter media in CWS, in order to improve the phosphate removal performance through adsorption. To do this, an adsorption column with Al-DWTS as main filter media to simulate the substrate of a CW. The results suggest a high adsorption capacity, since after 450 days from the beginning of the trials, corresponding to a percentage of saturation of the Al-DWTS of 50.5%, removal percentages are maintained around 80%. On the other hand, the addition effect of Al-DWTS combined with coagulant for phosphate removal by chemical precipitation has been studied, determining that it does not improve noticeably the quality of the water and the production of sludge is greater, regarding the trial where only coagulant was added.