Análisis de la viabilidad técnica para la recuperación de estruvita e hidroxiapatita a partir del agua residual generada en campus universitarios: Caso de estudio Universidad Autónoma de Occidente
En este capítulo se presentan los resultados preliminares del análisis de las condiciones técnicas para la recuperación de nitrógeno y fósforo como estruvita e hidroxiapatita, respectivamente, tomando como caso piloto el sistema de tratamiento de agua residual de la Universidad Autónoma de Occidente...
- Autores:
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Vásquez Sarria, Nancy
Larrahondo Chavez, Diego Alejandro
Mazuera Rios, Hernán Dario
- Tipo de recurso:
- Part of book
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
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- oai:red.uao.edu.co:10614/13446
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10614/13446
- Palabra clave:
- Aguas residuales
Aguas residuales - Análisis
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- Derechos reservados - Editorial Instituto Antioqueño de Investigación (IAI), 2018
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En este capítulo se presentan los resultados preliminares del análisis de las condiciones técnicas para la recuperación de nitrógeno y fósforo como estruvita e hidroxiapatita, respectivamente, tomando como caso piloto el sistema de tratamiento de agua residual de la Universidad Autónoma de Occidente. El proyecto se desarrolla en dos etapas; en la Etapa 1, se realiza el análisis del potencial para la formación de estruvita e hidroxiapatita, y en la Etapa 2, la definición de condiciones operacionales para la implementación de un sistema de recuperación de nutrientes en la Universidad Autónoma de Occidente. Los resultados preliminares han demostrado que para promover el manejo integrado del agua residual es necesario identificar la etapa del sistema en la cual se puede aplicar la recuperación de nitrógeno y fósforo, ya que para la recuperación de nitrógeno de manera preliminar se evidenció que la etapa más adecuada para recuperar la estruvita es en la etapa inicial del proceso, mientras que, para la recuperación de hidroxiapatita o fosfatos de calcio, la etapa apropiada podría ser al final del proceso. Las principales variables operativas para promover la recuperación de nutrientes, que deben ser ajustadas son las fracciones molares de Mg+2: PO4 -3, NH4 +: PO4 -3 y Ca+2: PO4 - 3 en el agua residual y el pH de solubilización y el tiempo de mezcla del proceso. El desarrollo de este proyecto de investigación ha permitido identificar algunos elementos importantes para establecer las condiciones tecnológicas y operativas para la recuperación de nutrientes, lo que es necesario para un enfoque integral en los sistemas de tratamiento de agua residual |
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Vásquez Sarria, N., Larrahondo Chavez, D. A., Mazuera Rios, H. D. (2018). Análisis de la viabilidad técnica para la recuperación de estruvita e hidroxiapatita a partir del agua residual generada en campus universitarios: Caso de estudio Universidad Autónoma de Occidente. Programa Editorial Instituto Antioqueño de Investigación. Investigación Formativa en Ingeniería (pp. 95-102). |
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[1] OMS (2016). El agua. Online [Nov 2017]. [2] Tre’panier, C. et al. (2002). Phosphorus budget as a water quality management tool for closed aquatic supernatant. Water Research 36(4), 1007-1017. [3] Burke, S., Heathwaite, L. & Preedy, N. (2004). Transfer of phosphorus to surface waters; eutrophication. Phosphorus in environmental technology: Principles and applications. Master Thesis. University of Waterloo. [4] Molinos, M., Sala, R. & Hernández, F. (2010). Estudio de viabilidad del proceso de recuperación del fósforo contenido en las aguas residuales: Una aproximación económica. Rect@ 11(1), 179-192. [5] Vasconcelos, C. (2013). Estudio de la cristalización y recuperación de hidroxiapatita en un reactor de tanque agitado. Documento de trabajo. Universidad Politécnica de Cataluña. [6] Tarayre, C. et al. (2016). New perspectives for the design of sustainable bioprocesses for phosphorus recovery from waste Bioresource technology. Tecnología Bioresource 206, 264-274. [7] Alcañiz, L. (2008). Estudio de la precipitación y recuperación del fósforo presente en las aguas residuales en forma de estruvita (MgNH4PO4· 6H2O). Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Valencia. [8] Wu, Q. & Bishop, P. (2004). Enhancing struvite crystallization from anaerobic supernatant. Journal of Environmental Engineering and Science 3(1), 21–29. [9] Hutnik, N. et al. (2016). Effect of continuous crystallizer performance on struvite crystals produced in reaction crystallization from solutions containing phosphate (V) and zinc (II) ions. Revista Brasileña de Ingeniería Química 33(2), 307–317. [10] Doyle, J. & Parsons, S. (2002). Struvite formation, control and recovery. Water research 36(16), 3925-3940. [11] Ohlinger, K., Young, T. & Schroeder, E. (1999). Kinetics effects on preferential struvite accumulation in wastewater. Journal of Environmental Engineering 125(8), 730–737. [12] Bouropoulos, N. & Koutsoukos, P. (2000). Spontaneous precipitation of struvite from aqueous solutions. 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Journal of Water and Environment Technology, 1(1), 13-18. [20] Gaterell, M. et al. (2000). An economic and environmental evaluation of the opportunities for substituting phosphorus recovered from wastewater treatment works in existing UK fertiliser markets. Environ. Technol 21, 1067–1084. [21] Johnston, A. & Richards, I. (2003). Effectiveness of different precipitated phosphates as phosphorus sources for plants. Soil Use Manage. Journal of Environmental Engineering and Science 3, 21-29. [22] http://geoportal.igac.gov.co/ssigl2.0/visor/galeria.req?mapaId=7 [23] Quintero, J., Murillo, W. & Cerón I. (2017). Use of thermal water as a natural coagulant for domestic wastewater sustainable treatment. Revista Facultad de Ingeniería 26(44), 33-43. [24] Patel, D. & Kanungo, V. (2010). Phytoremediation potential of duckweed (lemnaminor l: A tiny aquatic plant) in the removal of pollutants from domestic wastewater with special reference to nutrients. Bioscan 5(3), 355-358. [25] Mujeriego, R. (1990). Manual práctico de riego con agua residual municipal regenerada. Junta de Sanejament de la Generalitat de Catalunya. [26] Niño, E. & Martínez, N. (2013). Estudio de las aguas grises domésticas en tres niveles socioeconómicos de la ciudad de Bogotá. Documento de trabajo de grado. Universidad Pontificia Javeriana. [27] Von Sperling, M. (2012). Introducción a la calidad del agua y al tratamiento de aguas residuales. Universidad de Nariño. [28] Von Sperling, M. (2007). Wastewater characteristics, treatment and disposal. IWA Publishing. [29] EMCALI (2017). Reporte ejecutivo de operación primer semestre 2017. PTAR Cañaveralejo. Cali. [30] Giraldo, K. (2018). Diagnóstico de la situación actual de la planta de tratamiento de agua de residual de la Universidad Autónoma de Occidente. Documento de trabajo de grado. Universidad Autónoma de Occidente. [31] APHA, AWWA y WEF (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association. [32] Kataki, S. et al. (2016). Phosphorus recovery as struvite: Recent concerns for use of seed, alternative Mg source, nitrogen conservation and fertilizer potential. Resources, Conservation and Recycling 107, 142–156. |
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Los resultados preliminares han demostrado que para promover el manejo integrado del agua residual es necesario identificar la etapa del sistema en la cual se puede aplicar la recuperación de nitrógeno y fósforo, ya que para la recuperación de nitrógeno de manera preliminar se evidenció que la etapa más adecuada para recuperar la estruvita es en la etapa inicial del proceso, mientras que, para la recuperación de hidroxiapatita o fosfatos de calcio, la etapa apropiada podría ser al final del proceso. Las principales variables operativas para promover la recuperación de nutrientes, que deben ser ajustadas son las fracciones molares de Mg+2: PO4 -3, NH4 +: PO4 -3 y Ca+2: PO4 - 3 en el agua residual y el pH de solubilización y el tiempo de mezcla del proceso. 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A., Mazuera Rios, H. D. (2018). Análisis de la viabilidad técnica para la recuperación de estruvita e hidroxiapatita a partir del agua residual generada en campus universitarios: Caso de estudio Universidad Autónoma de Occidente. Programa Editorial Instituto Antioqueño de Investigación. Investigación Formativa en Ingeniería (pp. 95-102).Investigación formativa en ingeniería[1] OMS (2016). El agua. Online [Nov 2017].[2] Tre’panier, C. et al. (2002). Phosphorus budget as a water quality management tool for closed aquatic supernatant. Water Research 36(4), 1007-1017.[3] Burke, S., Heathwaite, L. & Preedy, N. (2004). Transfer of phosphorus to surface waters; eutrophication. Phosphorus in environmental technology: Principles and applications. Master Thesis. University of Waterloo.[4] Molinos, M., Sala, R. & Hernández, F. (2010). Estudio de viabilidad del proceso de recuperación del fósforo contenido en las aguas residuales: Una aproximación económica. 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Revista Brasileña de Ingeniería Química 33(2), 307–317.[10] Doyle, J. & Parsons, S. (2002). Struvite formation, control and recovery. Water research 36(16), 3925-3940.[11] Ohlinger, K., Young, T. & Schroeder, E. (1999). Kinetics effects on preferential struvite accumulation in wastewater. Journal of Environmental Engineering 125(8), 730–737.[12] Bouropoulos, N. & Koutsoukos, P. (2000). Spontaneous precipitation of struvite from aqueous solutions. Journal of Crystal Growth 213(3-4), 381-388.[13] Snoeyink, V. & Jenkins, D. (1980). Water chemistry. John Wiley.[14] Hidalgo, G. (2014). Phosphorus recovery as hydroxyapatite (HAP) from urban wastewaters using nanofiltration and reverse osmosis brines. Universitat de Barcelona.[15] Riveral, J., Fetterl, G. & Boschll, P. (2011). Efecto del pH en la síntesis de hidroxiapatita en presencia de microondas. Revista Matéria 15(4), 506-515.[16] Bouyer, E., Gitzhofer, F. & Boulos, M. (2000). Morphological study of hydroxyapatite nanocrystal suspension. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 11(8), 523-531.[17] Morse, G. et al. (1998). Phosphorus removal and recovery technologies. Science of the total environment, 212(1), 69-81.[18] Dijk, J. & Eggers, E. (1987). Removal of phosphate at sewage treatment plants in a fluidised bed reactor. H2O 20(3), 63–68.[19] Mitani, Y. et al. (2003). Struvite recovery from wastewater having low phosphate concentration. Journal of Water and Environment Technology, 1(1), 13-18.[20] Gaterell, M. et al. (2000). An economic and environmental evaluation of the opportunities for substituting phosphorus recovered from wastewater treatment works in existing UK fertiliser markets. Environ. Technol 21, 1067–1084.[21] Johnston, A. & Richards, I. (2003). Effectiveness of different precipitated phosphates as phosphorus sources for plants. Soil Use Manage. 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Universidad de Nariño.[28] Von Sperling, M. (2007). Wastewater characteristics, treatment and disposal. IWA Publishing.[29] EMCALI (2017). Reporte ejecutivo de operación primer semestre 2017. PTAR Cañaveralejo. Cali.[30] Giraldo, K. (2018). Diagnóstico de la situación actual de la planta de tratamiento de agua de residual de la Universidad Autónoma de Occidente. Documento de trabajo de grado. Universidad Autónoma de Occidente.[31] APHA, AWWA y WEF (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association.[32] Kataki, S. et al. (2016). Phosphorus recovery as struvite: Recent concerns for use of seed, alternative Mg source, nitrogen conservation and fertilizer potential. 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Caso de estudio Universidad Autónoma de Occidente.pdfAnálisis de la viabilidad técnica para la recuperación de estruvita e hidroxiapatita a partir del agua residual generada en campus universitarios. Caso de estudio Universidad Autónoma de Occidente.pdfTexto archivo completo del capítulo del libro, PDFapplication/pdf1500809https://red.uao.edu.co/bitstreams/bfdaf71b-1acd-4f2a-a55e-81eed25dd9ea/downloadf56f51ab0d1eebcc47db950be002586fMD53TEXTAnálisis de la viabilidad técnica para la recuperación de estruvita e hidroxiapatita a partir del agua residual generada en campus universitarios. Caso de estudio Universidad Autónoma de Occidente.pdf.txtAnálisis de la viabilidad técnica para la recuperación de estruvita e hidroxiapatita a partir del agua residual generada en campus universitarios. 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