Efecto de condiciones operativas sobre la remoción química de fósforo usando cloruro férrico en sistemas batch y continuo

A. H. CARAVELLI; C. DE GREGORIO; N.E. ZARITZKY

Mar del Plata

Congreso; 1º Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental y 1º Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2012

El fósforo (P) presente en aguas residuales causa frecuentemente eutrofización de sistemas acuáticos. La precipitación química es una práctica muy utilizada para la remoción de P de aguas de desecho. La adición de sales de hierro durante la etapa de tratamiento secundario de efluentes (precipitación simultánea) genera costos más bajos respecto a la aplicación en otras etapas. La remoción química de P por Fe(III) implica la precipitación de fosfato férrico e hidróxido férrico y posterior separación de partículas Fe-P por sedimentación. La mayoría de los estudios se enfocan en determinar las condiciones más adecuadas para la precipitación de P: relación molar Fe:P > 1.5:1 y pH = 5.0-7.0 (Szabó y col., 2008). No obstante, la información acerca de los factores que afectan las propiedades de sedimentación de los precipitados Fe-P es escasa. Los objetivos del presente trabajo fueron: a) estudiar el efecto del pH, biomasa y tiempo de sedimentación sobre la remoción de P (precipitación de P + separación de partículas Fe-P por sedimentación) mediante cloruro férrico en sistema batch. b) evaluar el desempeño de un reactor de barros activados (BA) a escala laboratorio operado con precipitación simultánea de P mediante adición de cloruro férrico bajo las condiciones operativas más adecuadas determinadas previamente en los ensayos batch. En sistema batch se logró muy buena remoción de P a valores de pH 5.0 y 6.0 y tiempo de sedimentación de 2 hs. Una concentración de biomasa de 3.0 gSST/L y un tiempo de sedimentación > 6 hs mejoraron significativamente la eficiencia, particularmente a pH = 7.0-8.0. Una ecuación permitió estimar la concentración de Fe particulado (FeP) en función del tiempo de sedimentación bajo las diferentes condiciones de pH. La velocidad de sedimentación de FeP dependió del tipo de sistema (buffer fosfato BF o licor mixto de BA) y del pH. En presencia de biomasa, la velocidad de sedimentación de FeP fue 3-7 veces mayor que aquella correspondiente al sistema BF. La ecuación propuesta es también aplicable a P particulado debido a que los precipitados Fe-P presentaron una relación estequiométrica Fe:P constante para cada sistema. En el reactor de BA, la aplicación de una relación molar Fe:P = 1.5-1.9:1 logró una remoción de P total de 96%. El sistema exhibió un desempeño aceptable a pesar de que el Fe(III) causó un marcado incremento en el contenido de sólidos fijos de los barros activados (50%). El extenso tiempo de residencia hidráulico en el sedimentador secundario (15 hs) pudo haber contribuido al buen desempeño logrado. Los resultados encontrados en sistema batch avalan dicha hipótesis.