El Fósforo en el Medio Ambiente

El fósforo es vital en nuestros ecosistemas de agua dulce porque es el nutriente limitante de las algas. La eutrofización, o exceso de nutrientes en una masa de agua, puede ser perjudicial debido a la posibilidad de que se produzca una explosión de vida vegetal. Este crecimiento excesivo de algas, denominado "floración de algas", puede agotar el oxígeno de una masa de agua y provocar la muerte de peces. Además, algunas algas pueden producir toxinas nocivas para los seres humanos y los animales.

Hay varias fuentes de fósforo en nuestros ecosistemas acuáticos. Las fuentes no puntuales, provenientes de los fertilizantes, son las que más contribuyen. Sin embargo, las plantas de aguas residuales (fuentes puntuales) son otro contribuyente significativo de fósforo. Estas instalaciones eliminan la materia orgánica y los sólidos de las aguas residuales pero, más recientemente, se les exige que eliminen nutrientes como el fósforo y el nitrógeno. La eliminación de fósforo se ha convertido en una prioridad esencial para las plantas que vierten a fuentes de agua dulce u otros entornos de riesgo ambiental. Los límites de fósforo total (PT) en los efluentes suelen ser inferiores a 1 mg/L, y en regiones críticas se aplican límites "ultra bajos" por debajo de 0,1 mg/L.

Cómo eliminar el fósforo de las aguas residuales

Existen dos mecanismos principales para eliminar el fósforo de las aguas residuales: la eliminación química y la eliminación biológica. La eliminación química del fósforo requiere la adición de sales metálicas al agua. El fósforo soluble (ortofosfato) reacciona con la sal metálica para formar un precipitado sólido que se elimina del agua en los procesos de clarificación o filtración. El alumbre (sulfato de aluminio) o el férrico (cloruro férrico) son sustancias químicas habituales que se dosifican en las aguas residuales para conseguir este efecto. Un método habitual es añadir alumbre o férrico al proceso cerca del final de las reactores de aireación cuando se trata de una planta de lodos activados, dándole tiempo suficiente para reaccionar con el fósforo soluble antes de entrar en el clarificador. A continuación, el fósforo precipitado se elimina mediante el retiro de lodos. La dosificación química puede automatizarse utilizando un analizador de ortofosfato que proporcione un valor de consigna de control y una señal de retroalimentación de ortofosfato a la bomba dosificadora.

De forma similar, la eliminación biológica de fósforo también requiere convertir el fósforo soluble en una forma sólida, seguida de una separación por gravedad dentro de un clarificador. La eliminación biológica de fósforo implica el cultivo de bacterias (organismos acumuladores de fósforo) que absorben fósforo en su organismo. Si se les proporciona el entorno adecuado, estos absorberán más fósforo de lo normal para maximizar la eliminación.

Medición del fósforo

Dado que el fósforo se presenta en muchas formas, existen diferentes métodos de medición. El análisis del ortofosfato es el más común porque es rápido y sencillo. En cambio, la medición del fósforo total requiere una mayor preparación de la muestra y un equipo especializado para su digestión.

La medición del ortofosfato se ha convertido en esencial para controlar y eliminar eficazmente el fósforo de las aguas residuales. La concentración de ortofosfato se mide mediante análisis de química húmeda con reactivos y colorimetría, realizados tradicionalmente en un laboratorio. Sin embargo, los analizadores en línea para ortofosfato son cada vez más populares debido al potencial de ahorro de costes químicos y al valor que agregan los datos continuos.

 

Aplicaciones de los analizadores de ortofosfato

La mayor fiabilidad y facilidad de uso han contribuido sin duda a la mayor popularidad de los analizadores de ortofosfato. Sin embargo, también ha aumentado la demanda de analizadores de ortofosfato en diversas aplicaciones. Las aguas residuales siguen siendo una aplicación esencial para estos analizadores. El control químico de la eliminación de fósforo es la principal aplicación en la que un analizador de ortofosfato puede mejorar la eficacia de la dosificación y ahorrar dinero. La eliminación biológica de fósforo es cada vez más común, y un analizador de ortofosfato puede controlar la eficacia de su proceso de lodos activados. Por último, a los operadores de aguas residuales les preocupa en última instancia la concentración total de fósforo que sale de sus instalaciones. El ortofosfato proporciona un valioso indicador del fósforo total en esta fase del sistema de tratamiento, ya que los sólidos suelen ser bajos en el efluente.

El uso de analizadores de ortofosfato se ha extendido más allá del tratamiento de aguas residuales y también a otras aplicaciones. El fosfato es un aditivo común en los sistemas de distribución de agua potable y ayuda a proteger las tuberías de la corrosión. Los analizadores de ortofosfato se utilizan para controlar los niveles de fosfato en todo el sistema de distribución y automatizar la dosificación de fosfato. Debido a la preocupación por la eutrofización de los ecosistemas de agua dulce, los analizadores de ortofosfato se han adaptado a la vigilancia medioambiental de lagos y ríos.