Abstract:
The management of waste generated in pig production systems represents an environmental challenge due to its high organic load and high nutrient content, especially nitrogen and phosphorus. In this context, anaerobic digestion constitutes an efficient alternative for the treatment of these wastes, since it allows stabilizing the organic matter and generating a digestate rich in potentially usable mineral compounds. The objective of this study was to evaluate the recovery of phosphorus from the digestate generated in the anaerobic digestion of deep beds made with rice husk, through chemical precipitation in the form of struvite (NH4)MgPO4·6H2O.
The methodology included the physicochemical characterization of the digestate, which had an initial pH of 5.5 and 43% humidity, conditions that favored the solubility of phosphorus. The recovery process was optimized by adjusting the pH to 9.0 and the controlled addition of magnesium, favoring the reaction between the Mg²⁺, NH₄⁺ and PO₄³⁻ ions for the formation of struvite. The quantification of phosphorus was carried out by UV-Visible spectrophotometry, using the molybdovanadate method, whose calibration curve presented adequate linearity and statistical validity.
The results validated by analysis of variance (ANOVA) demonstrated a maximum recovery efficiency of 89.51%. This result is within the upper range reported for phosphorus recovery technologies from anaerobic digestates, which can reach efficiencies between 60% and 90% depending on the process conditions. This confirms that the sample with the highest content of soluble phosphorus and ammoniacal nitrogen optimizes the process. It is concluded that the treatment of digestates from deep beds is a technically and environmentally viable alternative for the valorization of agricultural waste and the reincorporation of nutrients in sustainable productive systems.
Description:
La gestión de residuos generados en sistemas de producción porcina representa un desafío ambiental debido a su elevada carga orgánica y alto contenido de nutrientes, especialmente nitrógeno y fósforo. En este contexto, la digestión anaerobia constituye una alternativa eficiente para el tratamiento de estos residuos, ya que permite estabilizar la materia orgánica y generar un digestato rico en compuestos minerales potencialmente aprovechables. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la recuperación de fósforo a partir del digestato generado en la digestión anaerobia de camas profundas elaboradas con cascarilla de arroz, mediante precipitación química en forma de estruvita (NH4)MgPO4·6H2O.
La metodología incluyó la caracterización fisicoquímica del digestato, que presentó un pH inicial de 5,5 y un 43 % de humedad, condiciones que favorecieron la solubilidad del fósforo. El proceso de recuperación se optimizó mediante el ajuste del pH a 9,0 y la adición controlada de magnesio, favoreciendo la reacción entre los iones Mg²⁺, NH₄⁺ y PO₄³⁻ para la formación de estruvita. La cuantificación del fósforo se realizó mediante espectrofotometría UV-Visible, utilizando el método de molibdovanadato, cuya curva de calibración presentó una adecuada linealidad y validez estadística.
Los resultados validados mediante análisis de varianza (ANOVA), demostraron una eficiencia máxima de recuperación del 89,51 %. Este resultado se encuentra dentro del rango superior reportado para tecnologías de recuperación de fósforo a partir de digestatos anaerobios, que pueden alcanzar eficiencias entre 60 % y 90 % dependiendo de las condiciones del proceso. Esto confirma que la muestra con mayor contenido de fósforo soluble y nitrógeno amoniacal optimiza el proceso. Se concluye que el tratamiento de digestatos de camas profundas es una alternativa técnica y ambientalmente viable para la valorización de residuos agropecuarios y la reincorporación de nutrientes en sistemas productivos sostenibles
