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De lo séptico a lo sostenible: una nueva fuente potencial de fertilizantes

De lo séptico a lo sostenible: una nueva fuente potencial de fertilizantes
Gráficamente abstracto. Crédito: DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2021.146648

Un estudio publicado recientemente se centra en un nuevo proceso para convertir los desechos humanos de los sistemas sépticos domésticos en fertilizantes ricos en fósforo.


por Ryan Randall, Instituto de Tecnología de Florida


El profesor de ciencias y ingeniería química y biomédica Toufiq Reza, junto con los ex investigadores de Florida Tech Nepu Saha y Kyle McGaughy y Sarah Davis de la Universidad de Ohio, publicaron un nuevo artículo, «Evaluación de la carbonización hidrotermal como gestión sostenible de las aguas residuales domésticas para condados rurales: un estudio de caso de los Apalaches Ohio «, publicado en agosto en la revista Science of the Total Environment .

Los principales hallazgos del documento son que el tratamiento hidrotermal de los desechos de las fosas sépticas, conocido como desechos sépticos, es económicamente viable y que este tratamiento podría reducir el costo de bombeo de desechos sépticos hasta en un 25 por ciento. Convertir los desechos en fertilizantes utilizables también podría reducir significativamente la demanda de fertilizantes del área de estudio, que para esta investigación era el condado rural de Athens, Ohio, un condado rural de los Apalaches en la parte sureste del estado. Este trabajo también puede tener un impacto importante en los países en desarrollo, un beneficio que sustenta algunas de las investigaciones anteriores de Reza.

Para este estudio, los desechos se convierten en fertilizantes a través de un proceso de alta temperatura y alta presión llamado carbonización hidrotermal (HTC). HTC es una técnica de conversión termoquímica que puede transformar la biomasa húmeda en energía y productos químicos sin secado previo. Hasta ahora, el proceso ha producido material que muestra potencial para facilitar el crecimiento de cultivos no comestibles, aunque Reza señaló que se deben realizar más pruebas para ver si el fertilizante podría usarse para cultivar alimentos.

«La idea es que las aguas residuales humanas tienen patógenos, y tenemos que matarlos y esterilizarlos», dijo Reza. «Si utilizamos alta temperatura, alta presión, muchos de estos productos farmacéuticos en los desechos, como los antibióticos y los ingredientes activos de las píldoras anticonceptivas, se degradarán».

Además de proporcionar beneficios agrícolas potenciales, este enfoque renovable podría ayudar financieramente a los propietarios de viviendas. Casi 22 millones de hogares estadounidenses (aproximadamente el 25 por ciento del total) usan fosas sépticas. En Ohio, más de un millón de hogares dependen de su propia instalación de tratamiento, con el porcentaje de hogares con sistemas sépticos incluso más alto en las áreas rurales de los Apalaches. Un estudio realizado por el Departamento de Salud de la ciudad y el condado de Athens mostró que más del 25 por ciento de los tanques sépticos en Ohio no funcionan bien o fallan debido a la falta de comprensión de la necesidad de mantenimiento y / o limpieza costosa. Para proporcionar el servicio de limpieza, los transportistas de residuos sépticos pueden cobrar entre $ 200 y $ 500 a los propietarios, según el tamaño y la complejidad del tanque. Este es un costo bastante significativo para los propietarios de viviendas rurales, que tienen ingresos familiares anuales medios y medios de $ 24,326 y $ 48,628, respectivamente.

«La idea era que, en lugar de que los propietarios de viviendas que pudieran estar luchando para pagar la tarifa de bombeo de residuos sépticos, pudiéramos convertir su carga en algo valioso y útil localmente. De esta manera, podríamos eliminar la tarifa de bombeo de tanques sépticos, con alguien que venga, lo tome y convertirlo en fertilizante y venderlo a la comunidad local «, dijo Reza. «Esa fue la motivación: ¿podemos tomar esta responsabilidad de los propietarios y convertirnos en un negocio rentable?»

Este enfoque también podría ser una buena noticia para las vías fluviales. Los residuos sépticos se consideran peligrosos ya que pueden transmitir enfermedades y son ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, lo que puede provocar una escorrentía dañina de nutrientes. Las cantidades excesivas de nutrientes en los ríos y otras masas de agua pueden provocar la proliferación de algas nocivas y alterar la endocrinología reproductiva de los peces.

Además de probar el fertilizante para uso en cultivos comestibles, los investigadores también planean buscar formas en que se implementaría el sistema de eliminación de desechos de fosas sépticas. Reza señaló que una situación ideal sería tener una planta de tratamiento hidrotermal cerca de una instalación de aguas residuales, aunque en áreas rurales eso no siempre es factible. Una idea que tienen es una unidad móvil que pueda recoger los desechos, convertirlos en fertilizante y luego pasar a la siguiente casa.

Reza y los investigadores también están llevando a cabo un proyecto relacionado en Ohio, financiado por la Fundación Sugarbush, que se centra en la «reducción de la atracción de vectores». Analiza si el tratamiento de las aguas residuales puede reducir el número de moscas y otros insectos. El siguiente paso es diseñar un sistema piloto y luego solicitar la aprobación de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.

Reza espera que el enfoque de los proyectos en las áreas rurales conduzca a mejores iniciativas de recursos renovables en general.

«Si desarrollamos cada condado individualmente y utilizamos sus propios recursos, eso hará que su condado sea sostenible y dará como resultado un estado sostenible», dijo. «En lugar de desarrollar las ciudades, tal vez podríamos desarrollar de manera sostenible los condados rurales, lo que tendrá un impacto masivo en la sostenibilidad de Estados Unidos».



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