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Closing the loop: phosphorus recovery from sewage sludge by electrodialysis for sustainable resource management

RiuNet: Repositorio Institucional de la Universidad Politécnica de Valencia

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Closing the loop: phosphorus recovery from sewage sludge by electrodialysis for sustainable resource management

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dc.contributor.advisor Mendoza Roca, José Antonio es_ES
dc.contributor.advisor M. Ottosen, Lisbeth es_ES
dc.contributor.author Brisa Martín, Mireia es_ES
dc.date.accessioned 2024-10-29T09:08:52Z
dc.date.available 2024-10-29T09:08:52Z
dc.date.created 2024-09-20
dc.date.issued 2024-10-29 es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/210984
dc.description.abstract [ES] En la búsqueda de la sostenibilidad y la eficiencia de los recursos, los enfoques innovadores de la gestión de residuos y el uso de los recursos se han vuelto esenciales. Este proyecto se centra en los lodos de depuradora, un subproducto del tratamiento de aguas residuales que a menudo se infrautiliza e incluso se elimina de formas que pueden plantear problemas medioambientales. A medida que la sociedad avanza hacia un modelo de economía circular, la necesidad de encontrar aplicaciones alternativas de valor añadido para estos flujos de residuos es cada vez más urgente. Este proyecto, en la intersección de la gestión medioambiental y la innovación tecnológica, pertenece a un proyecto más amplio que pretende explorar la viabilidad de utilizar los lodos de depuradora como recurso secundario tanto para la extracción del fósforo como para la sustitución parcial de la arcilla en la producción de ladrillos. Los métodos tradicionales de eliminación de lodos de depuradora, como el esparcimiento en campos o la incineración, presentan muchos retos. Las restricciones normativas sobre la eliminación de lodos que contienen contaminantes y las barreras logísticas, en zonas donde la incineración no es viable, subrayan la necesidad de enfoques alternativos. Además, la extracción de fósforo, un nutriente crítico, a partir de lodos de depuradora tiene el potencial de reducir la dependencia de prácticas mineras perjudiciales para el medioambiente. Sin embargo, la viabilidad de estos enfoques depende de la superación de los retos técnicos y operativos y, por lo tanto, requiere una amplia investigación y experimentación. La solución propuesta se centra en la realización de experimentos para la recuperación de fósforo variando determinados parámetros. La electrodiálisis será la tecnología principal para la extracción del fósforo, centrándose en la optimización de parámetros del proceso como la corriente y el tiempo para mejorar las tasas de recuperación de fósforo. Todos los experimentos se llevarán a cabo utilizando una configuración de tres compartimentos con membranas de intercambio iónico. Además, se utilizarán técnicas avanzadas de caracterización para determinar la composición química de los lodos antes y después de la extracción. Mediante esta investigación experimental, el proyecto pretende dar los primeros pasos para comprender cómo la variación de ciertos parámetros afecta la extracción del fósforo, así como las diferencias entre los lodos de depuradora utilizados en los experimentos. En última instancia, esta investigación pretende contribuir a las prácticas sostenibles de gestión de residuos y al desarrollo de soluciones innovadoras para la recuperación de recursos, en línea con los objetivos más amplios de la economía circular. es_ES
dc.description.abstract [EN] This thesis investigates the feasibility of using electrodialysis (ED) for phosphorus re covery from sewage sludge, addressing the critical need for sustainable phosphorus management. Phosphorus, essential for agriculture, is becoming increasingly scarce, needing innovative recovery methods. The study evaluates the impact of ED parame ters on sewage sludge from two wastewater treatment plants in Copenhagen. ED treatments were conducted at 10mA for 1, 2, 3, 4 and 5 days for both Avedøre and Lynetten sludges. Additionally, four treatments were performed at 50mA for 2 and 4 days for both sludges. Experimental results indicate that longer ED treatments enhance phosphorus recovery, with significant differences observed between sludge types. For a 4­day treatment at 10mA, Avedøre sludge achieved a 40% extraction rate, while Lynetten sludge reached 23%. Increasing the current to 50mA for the same dura tion substantially improved extraction rates to around 70% for both sludges. However, higher current settings also introduced stability challenges, particularly with Avedøre sludge. The findings underscore the importance of optimizing ED process parameters to maxi mize phosphorus recovery efficiency while maintaining system stability. This research provides valuable insights into enhancing the sustainability of wastewater treatment plants through innovative phosphorus recovery techniques. es_ES
dc.format.extent 98 es_ES
dc.language Inglés es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València es_ES
dc.rights Reserva de todos los derechos es_ES
dc.subject Lodos de depuradora es_ES
dc.subject Fósforo es_ES
dc.subject Caracterización es_ES
dc.subject Electrodiálisis es_ES
dc.subject Membranas es_ES
dc.subject Ánodo es_ES
dc.subject Cátodo es_ES
dc.subject Gestión de residuos es_ES
dc.subject Economía circular es_ES
dc.subject Sewage sludge es_ES
dc.subject Phosphorus es_ES
dc.subject Characterization es_ES
dc.subject Electrodialysis es_ES
dc.subject Membranes es_ES
dc.subject Anode es_ES
dc.subject Cathode es_ES
dc.subject Waste management es_ES
dc.subject Circular economy es_ES
dc.subject.classification INGENIERIA QUIMICA es_ES
dc.subject.other Máster Universitario en Ingeniería Industrial-Màster Universitari en Enginyeria Industrial es_ES
dc.title Closing the loop: phosphorus recovery from sewage sludge by electrodialysis for sustainable resource management es_ES
dc.title.alternative Cerrando el ciclo: Recuperación del fósforo de los lodos de depuradora mediante electrodiálisis para una gestión sostenible de los recursos es_ES
dc.title.alternative Tancant el cicle: Recuperació del fòsfor dels llots de depuradora mitjançant electrodiàlisi per a una gestió sostenible dels recursos es_ES
dc.type Tesis de máster es_ES
dc.rights.accessRights Cerrado es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Química y Nuclear - Departament d'Enginyeria Química i Nuclear es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales - Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials es_ES
dc.description.bibliographicCitation Brisa Martín, M. (2024). Closing the loop: phosphorus recovery from sewage sludge by electrodialysis for sustainable resource management. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/210984 es_ES
dc.description.accrualMethod TFGM es_ES
dc.relation.pasarela TFGM\162221 es_ES


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