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Estudio de contactores de membranas para la recuperación de amonio en aguas residuales domésticas como fertilitzante líquido

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Bibliographische Detailangaben
Titel: Estudio de contactores de membranas para la recuperación de amonio en aguas residuales domésticas como fertilitzante líquido
Autoren: Roa Torres, Alexandra
Weitere Verfasser: Cortina Pallás, José Luis, Vecino Bello, Xanel, Cortina Pallás, José Luís, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química
Quelle: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya
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Verlagsinformationen: Universitat Politècnica de Catalunya, 2019.
Publikationsjahr: 2019
Schlagwörter: Amoni, Enginyeria química [Àrees temàtiques de la UPC], Sewage -- Purification, Membranes (Tecnologia), Aigües residuals -- Depuració, Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química, Membranes (Technology)
Beschreibung: En este trabajo fin de grado (TFG) se intenta obtener el máximo rendimiento en la eliminación de amonio de aguas residuales domésticas utilizando contactores de membrana de fibra hueca líquido-líquido (HF-LLMCs por sus siglas en inglés) y poder obtener como producto de este proceso una solución de fertilizante en base de amonio. En el proceso de separación y recuperación del amonio con el contactor la corriente receptora es una disolución de un ácido fuerte (HNO3o H3PO4) para así hacer posible la producción directa de sales de nitrato de amonio o fosfato de amonio. Como objetivos más específicos se quiere estudiar las condiciones de operación para conseguir los valores de concentración máxima de sales de amonio.Durante este proyecto se utilizó un efluente concentrado en amonio procedente de una planta depuración de aguas residuales de la ciudad de Vilanova i la Geltrú (Barcelona), la cual dispone de tratamiento de lodos activos. Esta agua residualcontenía aproximadamente entre 3,4 g/L-5,4 g/L de NH3además de otras especies químicas, como por ejemplo Na+, K+, SO42-y se ha obtenido tras una etapa de extracción y concentración del amonio de la línea de aguas a la salida del sedimentador secundario. La parte experimental de este proyecto se basó en probar diferentes configuraciones operacionales del contactor como la posición del contactor(vertical u horizontal) o la configuración de las entradas, es decir, si el efluente circula por la carcasa del contactor (Shell)o circula por el interior de las fibras (Lumen) quepresenta. Además, también se han estudiadodiferentes ácidos (H3PO4y HNO3) y serealizaron experimentos simulando dos contactores en serie para tratar 60L de efluente. Para conocer la concentración de la alimentación y del fertilizante se utilizó la técnica de análisis de cromatografía iónica, así como también se controló el pH y la conductividad de la alimentación.Finalmente, después de determinar diferentes parámetros como el porcentaje de eliminación de amonio, el factor de concentración y el coeficiente de transferenciade masa, entre otros, se determinó que la disolución ácida de stripping que daba mejores resultados era el H3PO4, obteniendo hasta un 85,2% de eliminación de amonioy obteniendo un fertilitzante con una composición de 10,5 %N y 27,5 %P2O5. También se observó que laconfiguración de las entradaspresenta una gran influencia en el proceso de eliminación de amonio, y que se obtienen mejores resultados cuando la alimentación circula por el Shelly la solución ácida por el Lumen.Por último, se observó que en el caso de los experimentos realizados con HNO3el porcentaje de eliminación más alto (83,1%)obtenido en los diferentes experimentos, se obtuvo en aquellos que se realizaron en dos etapas.
Publikationsart: Bachelor thesis
Dateibeschreibung: application/pdf
Sprache: Spanish; Castilian
Zugangs-URL: https://hdl.handle.net/2117/171190
http://hdl.handle.net/2117/171190
Rights: CC BY NC ND
Dokumentencode: edsair.dedup.wf.002..7b100c9f97f1b08304bc405953e3864c
Datenbank: OpenAIRE
Beschreibung
Abstract:En este trabajo fin de grado (TFG) se intenta obtener el máximo rendimiento en la eliminación de amonio de aguas residuales domésticas utilizando contactores de membrana de fibra hueca líquido-líquido (HF-LLMCs por sus siglas en inglés) y poder obtener como producto de este proceso una solución de fertilizante en base de amonio. En el proceso de separación y recuperación del amonio con el contactor la corriente receptora es una disolución de un ácido fuerte (HNO3o H3PO4) para así hacer posible la producción directa de sales de nitrato de amonio o fosfato de amonio. Como objetivos más específicos se quiere estudiar las condiciones de operación para conseguir los valores de concentración máxima de sales de amonio.Durante este proyecto se utilizó un efluente concentrado en amonio procedente de una planta depuración de aguas residuales de la ciudad de Vilanova i la Geltrú (Barcelona), la cual dispone de tratamiento de lodos activos. Esta agua residualcontenía aproximadamente entre 3,4 g/L-5,4 g/L de NH3además de otras especies químicas, como por ejemplo Na+, K+, SO42-y se ha obtenido tras una etapa de extracción y concentración del amonio de la línea de aguas a la salida del sedimentador secundario. La parte experimental de este proyecto se basó en probar diferentes configuraciones operacionales del contactor como la posición del contactor(vertical u horizontal) o la configuración de las entradas, es decir, si el efluente circula por la carcasa del contactor (Shell)o circula por el interior de las fibras (Lumen) quepresenta. Además, también se han estudiadodiferentes ácidos (H3PO4y HNO3) y serealizaron experimentos simulando dos contactores en serie para tratar 60L de efluente. Para conocer la concentración de la alimentación y del fertilizante se utilizó la técnica de análisis de cromatografía iónica, así como también se controló el pH y la conductividad de la alimentación.Finalmente, después de determinar diferentes parámetros como el porcentaje de eliminación de amonio, el factor de concentración y el coeficiente de transferenciade masa, entre otros, se determinó que la disolución ácida de stripping que daba mejores resultados era el H3PO4, obteniendo hasta un 85,2% de eliminación de amonioy obteniendo un fertilitzante con una composición de 10,5 %N y 27,5 %P2O5. También se observó que laconfiguración de las entradaspresenta una gran influencia en el proceso de eliminación de amonio, y que se obtienen mejores resultados cuando la alimentación circula por el Shelly la solución ácida por el Lumen.Por último, se observó que en el caso de los experimentos realizados con HNO3el porcentaje de eliminación más alto (83,1%)obtenido en los diferentes experimentos, se obtuvo en aquellos que se realizaron en dos etapas.