Recuperació d’amoni d’efluents de plantes depuradores d’aigües residuals mitjançant zeolites: estudi de les condicions d'operació de l'intercanvi iònic i del procés de regeneració

Abstract

L’amoni (NH4+) present als ecosistemes aquàtics és utilitzat per les algues per poder créixer i, per tant, si aquest es troba en excés pot suposar un greu problema d’eutrofització. Com a resultat de la gestió de les aigües residuals domèstiques i de molts processos, sobretot industrials, es generen aigües residuals que contenen amoni.En aquest projecte es pretén recuperar l’amoni d’un efluent del tractament secundari de la Estació Depuradora d’Aigües Residuals (EDAR) de Vilanova i la Geltrú amb un contingut inicial de 88,8 mg/L d’amoni. Per aconseguir-ho es realitza un procés d’intercanvi iònic amb zeolites (de tipus clinoptilolita) en una etapa d’adsorció (càrrega) seguida d’una de desorció(descàrrega).La part experimental d’aquest projecte consisteix en la prova de diferents cabals volumètrics de càrrega (4 volum de llit (VL)/h i 10 VL/h) i descàrrega (2 VL/h i 0,8 VL/h, per a les càrregues realitzades a 4 VL/h, i 5 VL/h i 2 VL/h, per a les càrregues a 10 VL/h) per trobar les condicions òptimes d’operació de l’intercanvi iònic.Amés, s’han provat diferents dissolucions regeneradores basades en hidròxid sòdic (NaOH) (0,05;0,1 i 0,5 mol/L), enclorur sòdic(NaCl)(1; 5;10 i 20 g/L) o en una mescla d’ambdues substàncies (0,01 mol NaOH/L i 1 g NaCl/L; 0,01 mol NaOH/Li 20 g NaCl/L; 0,1 mol NaOH/L i 1 g NaCl/L; 0,1 mol NaOH/L i 20 g NaCl/L)en el procés de descàrrega per seleccionar aquella que proporció ni la màxima recuperació d’amoni. La màxima capacitat d’adsorció aconseguida ha estat de 7,6 mgNH4+/g zeolita en carregar la zeolita quan s’emprava un cabal de càrregade10VL/h. Per altra banda, la capacitat de desorció va ser de 5 mg NH4+/g zeolita descarregant a 2 VL/h. D’igual manera, en aquest procés de descàrrega s’aconsegueix concentrar l’amoni 5,3 cops.Finalment, la dissolució regeneradora òptima va ser amb hidròxid sòdic (0,1 mol NaOH/L) i clorur sòdic (20 g NaCl/L) permetent recuperar el 66,1 % de l’amoni de la zeolita carregada.