Dins el context de l'economia circular, les estacions depuradores d'aigües residuals (EDAR) estan experimentant transformacions importants per a la recuperació de recursos valuosos. Entre aquests recursos, destaquen el nitrogen i el fòsfor com a fertilitzants de valor afegit. Els processos dintercanvi iònic, utilitzant resines selectives capaces de retenir aquests compostos, es presenten com una alternativa prometedora per a la recuperació eficient de nitrogen i fòsfor de les aigües residuals.
L'objectiu d’aquest projecte és avaluar la viabilitat econòmica del‟aplicació de tecnologies d‟intercanvi iònic per a la recuperació de nitrogen i fòsfor de les aigües residuals municipals. Es proposa tractar un cabal diari de 20.000 m3 d’aigües residuals amb una concentració de 56 mg L-1 de NH4-N i 14 mg L-1 de PO4-P.
Després d'una cerca bibliogràfica, s'ha seleccionat la zeolita "Mesolite" com a mitjà d'intercanvi iònic per a la recuperació de nitrogen, mentre que per a la recuperació de fòsfor es farà servir una resina híbrida d'intercanvi iònic (HAIX) amb nanopartícules d'òxid fèrric incrustades a la seva estructura. Posteriorment, s'aplicarà la tecnologia de membranes (LLMC) per recuperar el nitrogen en forma de sulfat d'amoni, i la tecnologia de cristal·lització per recuperar el fòsfor en forma d'hidroxiapatita.
Després d'avaluar la viabilitat econòmica del sistema, s'ha determinat que el cost net total del projecte és d'aproximadament 80 milions d'euros després de 20 anys de vida útil. Tot i que el cost del projecte planteja interrogants en termes econòmics, el seu valor rau en els aspectes ambientals i sostenibles, com la conservació dels recursos naturals i el compliment de la normativa ambiental.
En conclusió, aquest estudi confirma la viabilitat d'implementar tecnologies d'intercanvi iònic en el tractament d'aigües residuals i la recuperació de nutrients, amb potencial per avançar cap a una economia circular i un tractament sostenible de l'aigua.En el contexto de la economía circular, las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) están experimentando importantes transformaciones para la recuperación de recursos valiosos. Entre estos recursos, destacan el nitrógeno y el fósforo como fertilizantes de valor añadido. Los procesos de intercambio iónico, utilizando resinas selectivas capaces de retener estos compuestos, se presentan como una alternativa prometedora para la recuperación de nitrógeno y fósforo de las aguas residuales.
El objetivo de este proyecto es evaluar la viabilidad económica de la aplicación de tecnologías de intercambio iónico para la recuperación de nitrógeno y fósforo de las aguas residuales municipales. Se propone tratar un caudal diario de 20.000 m3 de aguas residuales con una concentración de 56 mg L-1 de NH4-N y 14 mg L-1 de PO4-P.
Tras una búsqueda bibliográfica, se ha seleccionado la "Mesolita" como medio de intercambio iónico para la recuperación de nitrógeno, mientras que para la recuperación de fósforo se utilizará un adsorbente híbrido (HAIX) con nanopartículas de óxido férrico impregnadas en su estructura polimérica. Posteriormente, se aplicará la tecnología de membranas (LLMC) para recuperar el nitrógeno en forma de sulfato de amonio, y la tecnología de cristalización para recuperar el fósforo en forma de hidroxiapatita.
Tras evaluar la viabilidad económica del sistema, se ha determinado que el coste neto del proyecto asciende a 80 millones de euros tras 20 años de vida útil de la planta. Aunque el coste del proyecto plantea dudas en términos financieros, su valor reside en los aspectos medioambientales y sostenibles, como la conservación de los recursos naturales y el cumplimiento de la normativa medioambiental.
En conclusión, este estudio confirma la viabilidad de aplicar tecnologías de intercambio iónico en el tratamiento de aguas residuales y la recuperación de nutrientes, con potencial para avanzar hacia una economía circular y un tratamiento sostenible del agua.In the context of the circular economy, wastewater treatment plants (WWTPs) are undergoing significant transformations for the recovery of valuable resources. Among these resources, nitrogen and phosphorus are of particular interest to be valorised as fertilisers. Ion exchange processes, using selective resins capable of retaining these compounds, are presented as a promising alternative for the efficient recovery of nitrogen and phosphorus from wastewater.
The objective of this project is to evaluate the economic feasibility of the application of ion exchange technologies for the recovery of nitrogen and phosphorus from municipal wastewater. It is proposed to treat a of 20,000 m3 of wastewater per day with a concentration of 56 mg L-1 of NH4-N and 14 mg L-1 of PO4-P.
After a literature search on the most important components of the system, "Mesolite" zeolite has been selected as the ion exchange sorbent for nitrogen recovery, while a hybrid ion exchange resin (HAIX) with ferric oxide nanoparticles embedded in its structure will be used for phosphorus recovery. Subsequently, membrane technology with liquid-liquid membrane contactor (LLMC) will be applied to recover nitrogen in the form of ammonium sulphate, and crystallisation technology to recover phosphorus in the form of hydroxyapatite.
After assessing the economic viability of the system, the total net cost of the project has been determined to be approximately 80 million euros after 20 years of plant life. Although the cost of the project raises questions in financial terms, its value lies in the environmental and sustainable aspects, such as conservation of natural resources and compliance with environmental regulations.
In conclusion, this study confirms the feasibility of implementing ion exchange technologies in wastewater treatment and nutrient recovery, with potential to move towards a circular economy and sustainable water treatment
