En el método más extendido de tratamiento de agua en los sistemas RAS, el amoníaco se oxida principalmente en nitrito y nitrato a través de la nitrificación en filtros biológicos por medio de las bacterias Nitrosomonas y Nitrobacter. Sin embargo, el reducido rendimiento de los biofiltros que trabajan con agua salina ha llevado a proponer nuevas alternativas a los procesos biológicos y fisicoquímicos como el intercambio iónico selectivo, la floculación y los biorreactores de membrana.
La oxidación electroquímica se ha identificado como una alternativa prometedora para el tratamiento del agua en la acuicultura marina en sistemas RAS, que promueve el ahorro de agua y energía. Además, las condiciones de funcionamiento de la electrólisis se pueden controlar fácilmente, lo que facilita la adaptabilidad de la tecnología a los sistemas dinámicos.
Un reciente estudio realizado por investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, de la Universidad de Cantabria (España), reporta un análisis cinético integral y modelado de la remoción de amoníaco asistida electroquímicamente de aguas de acuicultura marina (RAS).
El estudio desarrolló un modelo cinético mecanicista de electrooxidación indirecta de TAN en agua salina. De acuerdo con el artículo publicado en Journal of Electroanalytical Chemistry, el modelo integra las cinéticas de electrogeneración de cloro, las cuales fueron determinadas experimentalmente, con reacciones de cloración de punto de ruptura cuyas expresiones cinéticas habían sido previamente reportadas y que involucran cloro acuoso (HClO y ClO – ), nitrógeno amoniacal total (TAN como NH3 y NH4+), y los derivados clorados del amoniaco (monocloramina (NH2Cl), dicloramina (NHCl2) y tricloruro de nitrógeno (NCl3).
De esta forma, el modelo desarrollado en el trabajo se validó mediante la comparación de resultados simulados y experimentales del progreso de concentración de amoniaco y cloro combinado que se obtuvieron en una celda electroquímica provista de ánodo de RuO2/Ti y cátodo de Ti y trabajando con agua de mar en el rango de variables de funcionamiento [TAN] 0 = 10-60 mg/L y j= de 5 – 20 A/m2.
La eliminación de amoníaco tuvo lugar en la fase acuosa a granel, tanto del reactor electroquímico como del estanque de agua recirculante, a través de reacciones de cloración que involucran cloro libre, amoníaco y especies de cloro combinadas (monocloramina, dicloramina y tricloruro de nitrógeno).
De los resultados obtenidos, se confirma que la cloración asistida electroquímicamente es un método eficaz para la eliminación del nitrógeno amoniacal total en aguas salinas utilizadas en acuicultura marina.
Aquí puede acceder al estudio.
