Obtención de carbón activado a partir del lodo digerido de aguas residuales domésticas para la recuperación de nutrientes

Abstract

En este estudio se realizó un proceso de producción de biochar y carbones activados a partir de lodos digeridos de aguas residuales domésticas mediante pirólisis y activación química con hidróxido de potasio (KOH) y ácido fosfórico (H3PO4) a temperaturas de 500 y 600°C. Los materiales fueron caracterizados mediante análisis de área superficial BET, análisis termogravimétrico (TGA) y determinación del punto cero de carga (pHpzc), así como se evaluó su potencial para la recuperación de nutrientes mediante adsorción de amonio (NH4+) y fosfatos (PO4-P). Los resultados mostraron que la activación con KOH favoreció el desarrollo de la estructura porosa, en la cual se alcanzó un área superficial máxima de 109 m2 /g para el material obtenido a 600°C, mientras que los carbones activados con H3PO4 presentaron áreas superficiales de 2,0 m2 /g para el obtenido a la misma temperatura. En los valores de pHpzc se evidenciaron superficies básicas para los carbones activados con KOH, ácidas para los activados con H3PO4 y cercanas a la neutralidad (pH 7) para los biochar sin activar, por lo que el pH superficial está relacionado a su proceso de activación y la eficiencia de lavado. Las pruebas de adsorción indicaron que el biochar activado a las dos temperaturas (500 y 600°C), presentaron la mayor capacidad de remoción de fosfatos, obteniendo valores de qe 0,0416 mg PO4-P/g, mientras que el carbón activado con KOH a 600°C mostró la mayor capacidad de adsorción de amonio (0,2577 mg NH4-N/g). Estos resultados demuestran que los lodos digeridos constituyen una materia prima viable para la producción de materiales adsorbentes con potencial aplicación en la recuperación de nutrientes, permitiendo el aprovechamiento de biosólidos en estrategias de economía circular.