¿Se puede recuperar el fósforo de los lodos de un RAS?

Investigadores de la Universidad de Maine prueban un producto comercial para absorber el fósforo de los efluentes de un RAS de salmón

El fósforo es uno de los recursos minerales más estratégicos del planeta por su papel imprescindible para la vida en la Tierra, con especial importancia para la agricultura.

Aunque se puede recuperar el fósforo de los huesos animales, del estiércol de pájaro y del ganado, lo cierto es que la mayor parte del que se emplea tiene como origen minero, es decir extractivo. En el contexto actual, en el que se está buscando un cambio de modelo económico más sostenible, se quieren priorizar métodos que permitan recuperar y reciclar los minerales en cualquier escenario, y el de la acuicultura es uno de ellos.

Los sistemas de recirculación en acuicultura (RAS, por sus siglas en inglés) son por sus características de funcionamiento los más adecuados para aplicar soluciones que permitan recuperar el fósforo de los lodos resultantes de la actividad de crianza para su posterior valorización y reincorporación en el sistema.

Aunque existen mecanismos biológicos y de precipitación química para recuperar este mineral, una de las opciones más sencillas, con una relación coste eficiencia más interesante es la de adsorción.

Con objeto de probar un producto comercial ya utilizado en la recuperación de fósforo en aguas residuales urbanas, investigadores del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de Maine, en Estados Unidos, testaron con un absorbente, cuyo ingrediente activo es óxido de aluminio, y cuyas variaciones se emplean en el tratamiento de agua y lodos residuales desde hace años.

El objetivo del estudio fue demostrar que RhizoSorb® puede ser usado como método de recuperación de fósforo en efluentes RAS para cultivo de salmón Atlántico. Como señalan, esto puede ayudar a la sostenibilidad del sector y reducir el uso de otros fertilizantes comerciales de liberación controlada que generalmente son revestidos con polímeros plásticos.

Además, se busca mejorar el conocimiento sobre la recuperación mineral, de la que hay pocos estudios al respecto.

El estudio reveló que el absorbente tiene “potencial” para servir en el proceso de tratamiento de los lodos del RAS, mostrando “altas eficiencias de remoción y buena selectividad de fosfato en todas las pruebas”. Aunque esta capacidad para recuperar el mineral va a depender de parámetros como la salinidad, el pH, el bicarbonato, el tiempo de contacto y la concentración de fosfatos.

Por ejemplo, como señalan, la capacidad de adsorción se ve reducida con el aumento de la salinidad, que se atribuye “tanto a la competencia aniónica como al aumento de pH”.

Los modelos de análisis de datos mostraron que la adsorción “es un proceso de varias capas” y que el absorbente “es muy heterogéneo”.

Los buenos ajustes del modelo Elovich, usado para medir la adsorción de contaminantes, y la isoterma de Freundlich, que relaciona la concentración de un soluto en la superficie de un adsorbente, indican que la unión puede ser causada por quimiosorción, “aunque se requiere de más trabajo para investigar las energías de unión para hacer una conclusión más concluyente”.

Las tasas de eliminación de fosfato en sistemas reales de RAS de salmón mostraron que este adsorbente puede funcionar bien, en particular, “como parte del tratamiento de aguas residuales”. Un trabajo adicional, añaden, puede mostrar los parámetros de desorción del absorbente, es decir el proceso contrario a la adsorción, y caracterizarlo aún más para su uso como fertilizante de liberación lenta.

Referencia:
Eliza M. Costigan, Morgan A. Oehler, Jean D. MacRae. Phosphorus recovery from recirculating aquaculture systems: Adsorption kinetics and mechanism. Journal of Water Process Engineering, Volume 49, 2022, 102992, ISSN 2214-7144