ES2634097T3

ES2634097T3 - Un procedimiento de eliminación de nitrógeno amoniacal del agua residual orgánica

Info

Publication number: ES2634097T3
Application number: ES13700448.7T
Authority: ES
Inventors: Bo Wennergren; Jens Tradsborg Christensen
Original assignee: Re-N Tech Aps; RE-N TECHNOLOGY APS
Current assignee: Re-N Tech Aps; RE-N TECHNOLOGY APS
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2017-09-26
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: AU2013209140B2; BR112014016954A2; JP2015508331A; EP2802414A1; PL2802414T3; CA2853860A1; US20140319060A1; MX2014008417A; DK2802414T3; EP2614891A1; WO2013104367A1; CN104136122B; EP2802414B1; HK1203440A1; MX351465B; AU2013209140A1; CN104136122A

Abstract

Un procedimiento de eliminación de nitrógeno amoniacal de agua residual orgánica. procedimiento que comprende las etapas de (i) proporcionar agua residual orgánica con un contenido de nitrógeno amoniacal de menos de 2 g/l; (ii) aplicar dicha agua residual a un intercambiador de cationes orgánico sintético con grupos funcionales fuertemente ácidos, adsorbiendo dicho intercambiador de cationes, en el uso, más de 1,2 eq/l, preferentemente más de 2 eq/l y (iii) permitir que el nitrógeno amoniacal de dicha agua residual se adsorba a dicho intercambiador de iones, en el que, después de la etapa (iii), el intercambiador de iones se regenera con una solución de NaNO3 de una 10 molalidad de 3 mol/kg a saturación completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con una solución de Na2CO3 de una molalidad de 1 mol/kg a saturación completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con una solución de NaCl de una molalidad de 3 mol/kg a saturación completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con una solución de Na2SO4 de una molalidad de 1 mol/kg a saturación completa y de una temperatura de 30 a 40 °C y/o con una solución de K2CO3 de una molalidad de 4 mol/kg a saturación completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con 15 una solución de K2HPO4 de una molalidad de 4 mol/kg a saturación completa y de una temperatura de 5 a 40 °C en el que el agua residual orgánica tiene un contenido de materia orgánica menor de un 8 % (p/p) en el momento de la aplicación de dicha agua residual al intercambiador de iones, estando dicha materia orgánica disuelta o estando en partículas de una extensión máxima de 25 μm.

Description

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DESCRIPCION

Un procedimiento de eliminacion de nitrogeno amoniacal del agua residual organica.

La presente invencion se refiere a un procedimiento para eliminar nitrogeno amoniacal del agua residual organica.

En muchas partes del mundo, los ciclos de nutrientes, que prevalecieron antes de la revolucion industrial, han sido ampliamente alterados. En particular, se ha acumulado un enorme excedente de nitrogeno en el medio ambiente, ya que el procedimiento de fijacion de nitrogeno de Haber-Bosch durante el ultimo siglo se ha convertido en un lugar comun para la produccion de fertilizantes y otros productos quimicos. En realidad, se estima que la mitad del nitrogeno que entra en la proteina dentro de seres humanos ahora procede de dicho procedimiento antropogenico, mientras que el resto proviene de la fijacion natural de nitrogeno por bacterias y arqueas.

El suministro creciente de nitrogeno disponible ha hecho posible un aumento sin precedentes de la produccion agricola e industrial, pero al mismo tiempo ha dado lugar a un considerable vertido no deseado de nitrogeno al medio ambiente, principalmente en forma de amoniaco, amonio y nitrato.

En el agua residual municipal, industrial y agricola, una parte sustancial del nitrogeno se presenta a menudo como amonio, gran parte del cual procede del metabolismo de animales. Al partir los mamiferos, una proporcion considerable de nitrogeno en los desechos metabolicos esta presente en forma de urea. Poco despues, sin embargo, la urea se convierte en amonio y dioxido de carbono en una mezcla de pH neutro. En el siguiente periodo, entonces, el dioxido de carbono sale, el pH aumenta y el amoniaco comenzara a evaporarse.

El amoniaco es un irritante de ojos, nariz y pulmones y en altas concentraciones puede causar enfermedad o incluso la muerte. Cuando se liberan en grandes cantidades a la atmosfera y se depositan por el aire y la lluvia en ecosistemas oligotroficos tales como pantanos, paramos y brezales, las especies que constituyen la vegetacion original son desplazadas por las nitrofilicas. Una parte del nitrogeno presente se lixiviara en forma de nitrato al agua subterranea o fluira hacia cauces, cuerpos de agua dulce y el mar, dando lugar a problemas adicionales de contaminacion y eutrofizacion.

Por lo tanto, en las ultimas decadas se ha dirigido una atencion considerable al desarrollo de procedimientos, mediante los cuales el nitrogeno en el agua residual organica se puede eliminar y retener selectivamente en una forma adecuada para el transporte a regiones con una carga de nitrogeno mas pequena para su uso como fertilizante o para otros usos practicos.

Cando se va a recuperar nitrogeno a partir de agua residual organica, se efectua normalmente un fraccionamiento inicial en una fraccion seca y una fraccion liquida por diversos medios, ya que esta presente una proporcion pronunciada de nitrogeno en la fraccion liquida del residuo. La fraccion de residuos secos que surge como resultado de dicho fraccionamiento se puede usar, p.ej., como un acondicionador de terrenos rico en fosforo, como combustible de biomasa o como materia prima para una planta de biogas.

De acuerdo con procedimientos conocidos, el nitrogeno se ha eliminado tradicionalmente de la fraccion de residuo liquido por separacion con amoniaco y/o precipitacion de sales de amonio para su uso directo como fertilizante efectuado mediante la adicion de una gama de productos quimicos externos.

Con el fin de eliminar nitrogeno amoniacal del agua residual organica con el gasto de menos energia y sin depender de equipos industriales complejos, se ha sugerido el uso de intercambiadores de iones naturales para la eliminacion de iones de amonio por adsorcion. Por tanto, la solicitud de patente internacional WO 92/12944 desvela el uso de un intercambiador de cationes natural, en particular la glauconita mineral, para eliminar nitrogeno amoniacal de una fase acuosa de estiercol liquido. Despues de los pasos de filtracion, floculacion y sedimentacion, se aplica una fase acuosa que presenta un contenido moderado de nitrogeno al intercambiador de iones. El intercambiador de iones se puede regenerar, preferentemente con una solucion acuosa de CaCl2 y el eluado se almacena como un producto separado o se une con una suspension espesa que procede de una separacion inicial de estiercol en diferentes fases.

Los procedimientos de la tecnica anterior que hacian uso de intercambiadores de iones naturales para la eliminacion de nitrogeno amoniacal del agua residual organica albergaban grandes esperanzas. Desafortunadamente, no llegaron a las grandes expectativas y rara vez se han usado en una escala comercial. Varios problemas graves frustraron los intentos de obtener una operacion funcional y sostenida a gran escala de intercambiadores de iones naturales en la eliminacion de amonio del agua residual organica.

Cuando se usan para el fin en cuestion, los lechos del intercambiador de iones naturales se obstruyen por material fino procedente de su propia desintegracion, asi como por particulas de materia seca, en parte de naturaleza organica, del agua residual organica. La percolacion del liquido a limpiar se ve gravemente obstaculizada, de modo que el caudal a traves de la masa del intercambiador de iones y, por tanto, su eficiencia se reduce hasta un nivel insatisfactorio, en general a menos de 3 mm/min. Para cada lavado abundante a contracorriente y tratamiento de los lechos de los intercambiadores ionicos naturales con solucion regenerante, el desgaste del material del intercambiador de iones progresa de tal manera que agrava el problema de oclusion de la planta, produciendo un

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patron de flujo inhibido y quebrado a traves de diferentes partes de los lechos de los intercambiadores de iones.

Otro inconveniente de los intercambiadores de iones naturales aplicados en la eliminacion de nitrogeno amoniacal del agua residual organica reside en su capacidad de intercambio cationico inherentemente baja, que no alcanza a menudo 1 equivalente molar por litro. Es imposible alcanzar un factor de concentracion satisfactorio de amonio durante el procedimiento de intercambio ionico. Despues de la liberacion del amonio adsorbido desde el intercambiador de iones a una solucion regenerante, el volumen final de este liquido tipicamente no es sustancialmente menor que el volumen del liquido a tratar al comienzo del procedimiento.

Debido al considerable interes medioambiental y comercial implicado, se han realizado muchos experimentos con el fin de remediar los errores de los procedimientos que emplean intercambiadores de iones naturales para la eliminacion de nitrogeno amoniacal del agua residual organica. Por tanto, el uso de intercambiadores de iones sinteticos se ha recogido como se describe, por ejemplo, en la solicitud internacional WO 2004/089833 A2 y la solicitud de los EE.UU US 2008/053909 A1. Sin embargo, persiste una parte decisiva de las deficiencias enumeradas anteriormente para intercambiadores de iones naturales, en la medida en que no se han presentado factores de concentracion persuasivamente remunerativos.

En general, parece que el principio de intercambio ionico para la eliminacion selectiva de amonio del agua residual organica se ha abandonado ampliamente a favor de la precipitacion directa de sales de amonio mediante la adicion de compuestos adecuados al liquido a tratar.

En vista de lo anterior, el objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento respetuoso con el medio ambiente para eliminar nitrogeno amoniacal del agua residual organica, procedimiento que es eficiente, simple y duradero y que solo requiere un modesto consumo de energia y productos quimicos externos e industriales.

Para cumplir este objetivo, se proporciona un procedimiento para eliminar nitrogeno amoniacal del agua residual organica, procedimiento que comprende las etapas de proporcionar agua residual organica con un contenido de nitrogeno amoniacal de menos de 2 g/l; aplicar dicha agua residual a un intercambiador de iones organico sintetico que absorbe mas de 1,2 eq/l (equivalentes molares por litro), preferentemente mas de 2 eq/l, en el uso y permitir que el nitrogeno amoniacal de dicha agua residual se adsorba a dicho intercambiador de iones, en el que el intercambiador de iones se regenera posteriormente con una solucion de NaNO3 de una molalidad de 3 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C y/o con una solucion de Na2CO3 de una molalidad de 1 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con una solucion de NaCl de una molalidad de 3 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C y/o con una solucion de Na2SO4 de una molalidad de 1 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 30 a 40 0C y/o con una solucion de K2CO3 de una molalidad de 4 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C y/o con una solucion de K2HPO4 de una molalidad de 4 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C en el que el agua residual organica tiene un contenido de materia organica de menos de un 8 % (p/p) en el momento de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones, estando dicha materia organica disuelta o estando en particulas de una extension maxima de 25 pm.

Se ha descubierto de manera sorprendente que el uso de un intercambiador de iones organico sintetico en combinacion con dichas soluciones regenerantes altamente concentradas posibilita eliminar nitrogeno amoniacal a un caudal elevado y un factor de concentracion directamente del agua residual organica y de tal modo que estas propiedades favorables del intercambiador de iones persisten incluso cuando se regeneran repetidamente y se exponen al liquido a tratar durante un periodo de tiempo prolongado. En vista de los problemas hasta ahora encontrados cuando se trata de intercambiadores de iones naturales para el fin en cuestion, la asombrosa durabilidad y efectividad descubierta con perlas de un intercambiador de iones organico sintetico es mucho mas de lo que se podria esperar. De manera sorprendente, los inventores se han dado cuenta de que el intercambiador de iones organico sintetico en la presente solicitud realmente tolera tales fortisimas soluciones regenerantes a pesar de exhortaciones expresas en las instrucciones de uso dadas por los productores de intercambiadores de iones sinteticos, los cuales estos ultimos solo se regeneran con soluciones mucho mas debiles con el fin de no destruir el intercambiador de iones como resultado de un choque osmotico excesivo. La posibilidad de usar soluciones regenerantes fuertes es un factor fuertemente contribuyente para conseguir un factor de concentracion elevado. Ademas, las soluciones salinas fuertes inhiben eficazmente el establecimiento de la mayoria de tipos de cultivos microbiologicos en el lecho del intercambiador de iones, de modo que a menudo se puede prescindir de una etapa previa de pasteurizacion del agua residual a tratar.

De este modo, se proporciona un procedimiento robusto, simple y eficaz para eliminar nitrogeno amoniacal del estiercol liquido, de modo que se pueden controlar efectos adversos relacionados con el vertido de diversos compuestos de nitrogeno en el agua residual organica.

El intercambiador de iones organico sintetico es un intercambiador de cationes fabricado a partir de una resina, tal como estireno reticulado mediante la adicion de divinilbenceno en el procedimiento de polimerizacion y con grupos funcionales fuertemente acidos. Puede ser de tipo gel o de tipo macroporoso.

Ademas, tambien pueden estar presentes uno o mas intercambiadores de aniones en la planta que aloja el

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intercambiador de cationes.

El disolvente preferente para las soluciones aplicadas para la regeneracion es agua, aunque tambien pueden cuestionarse otros disolventes adecuados. Las soluciones regenerantes de las respectivas sales se pueden emplear singularmente o combinadas. Cada ion de amonio (NH4+) se intercambiara con uno de los iones de sodio analogamente monovalentes (Na+) o potasio (K+), respectivamente, en las soluciones regenerantes. En este sentido, se debe entender que cualquiera de las sales enumeradas en las que entran dos atomos de sodio o potasio por molecula ofreceran para el intercambio de amonio el doble de equivalentes molares/kg que la molalidad molecular citada para la solucion.

De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, el intercambiador de iones se lleva a una forma de Na+ o K+ antes de la aplicacion de agua residual al intercambiador de iones. Por ejemplo, si se ha pre-cargado con iones H+ o es totalmente virgen, se puede tratar con una solucion de cloruro de sodio, nitrato de sodio o sulfato de sodio. Otros cationes facilmente solubles, que en combinacion con la resina del intercambiador de iones aplicada son adecuados para el intercambio selectivo de iones de amonio del liquido a tratar, tambien pueden considerarse para la pre-carga del intercambiador de iones. Ademas, el agua residual organica mas vieja, rica en amoniaco, se podria aplicar a un lecho separado del intercambiador de iones organico sintetico en forma de H+.

En una realizacion, el intercambiador de iones se regenera con una solucion de K2CO3 que tiene una temperatura de 5 0C y una molalidad de mas de 5 mol/kg, mas de 6 mol/kg, preferentemente 7 mol/kg. Lo mas preferente, el intercambiador de iones se regenera con una solucion de K2CO3 de una molalidad de 8 mol/kg y una temperatura de 20 0C.

El intercambiador de iones tambien se puede regenerar con una solucion de NaNO3 que tiene una temperatura de 5 0C y una molalidad de mas de 6 mol/kg, mas de 7 mol/kg, ventajosamente 8 mol/kg. Ademas, se puede regenerar con una solucion de NaNO3 que tiene una temperatura de 10 0C y una molalidad de 9 mol/kg, o, lo mas preferente, con una solucion de NaNO3 que tiene una temperatura de 20 0C y una molalidad de 10 mol/kg. El uso de NaNO3 como regenerante es favorable en la medida en que el nitrato de amonio da como resultado un producto. Esto es muy solicitado como fertilizante con alto contenido de nitrogeno y como explosivo para la mineria de carbon y de acero, canteras y obras de construccion.

Analogamente, el intercambiador de iones se puede regenerar con una solucion de Na2CO3 que muestra una temperatura de 20 0C y una molalidad de 2 mol/kg, una temperatura de 30 0C y una molalidad de 3 mol/kg o, preferentemente, una temperatura de 40 0C y una molalidad de 4,5 mol/kg. Hidrogenocarbonato sodico que es un fertilizante muy solicitado en China, se puede preparar ventajosamente usando Na2CO3 como regenerante con el consiguiente paso de burbujas finas de dioxido de carbono a traves del eluado y enfriamiento del mismo.

La regeneracion del intercambiador de iones tambien se puede realizar con una solucion de Na2SO4 que presenta una temperatura de 30 0C y una molalidad de 2,5 mol/kg, o, favorablemente, que presenta una temperatura de 32 0C y una molalidad de 3,5 mol /kg. El producto resultante, sulfato de amonio, esta solicitado como fertilizante para suelos alcalinos y ademas se emplea en vacunas, como aditivo alimentario y para purificar proteinas mediante precipitacion selectiva.

El intercambiador de iones tambien se puede regenerar con una solucion de NaCl de una molalidad de 6 mol/kg y una temperatura de 5 0C, 10 0C, o preferentemente, 20 0C. De este modo se proporciona un procedimiento, mediante el cual el nitrogeno amoniacal del agua residual organica se puede recuperar en una forma que tiene aplicaciones evidentes y versatiles. El cloruro de amonio es adecuado para su uso como suplemento alimenticio para ganado bovino y se puede convertir en un numero de productos fertilizantes segun los procedimientos establecidos, pero tambien encuentra muchos usos no agricolas por derecho propio. Se emplea, p. ej., en impresion textil, pegamento para madera contrachapada, champu para el cabello, productos de limpieza, en medios nutritivos para levaduras, como medicamentos para la tos, para retardar el derretimiento de la nieve en las pistas de esqui a temperaturas por encima de 0 0C y como aditivo saborizante para regaliz y vodka.

Ademas, el intercambiador de iones se puede regenerar con una solucion de K2HPO4 de una molalidad de 5, 6, 7 o, preferentemente, 8 mol/kg y una temperatura de 20 0C.

En general, las sales de amonio (y potasio) producidas cuando se regenera el intercambiador de iones se pueden separar de la corriente de eluado del intercambiador de iones mediante la adicion de la sal regenerante a una temperatura especificada a la cual la solubilidad del regenerante difiere de la solubilidad de las sales de amonio y potasio. Si las sales del producto presentan la solubilidad mas baja, se pueden recuperar como cristales. Si tienen la solubilidad mayor, se pueden recuperar de la solucion y el regenerante se puede recuperar como cristales.

De acuerdo con una realizacion preferente, la etapa de aplicar agua residual al intercambiador de iones y la etapa de regenerar el intercambiador de iones se realizan por turnos en una serie que comprende mas de 10, preferentemente mas de 25, preferentemente mas de 50, mas preferente mas de 500, mas preferente mas de 3000 repeticiones de dichas etapas, en las que el intercambiador de iones no se sustituye durante la duracion de dicha serie. Los inventores han descubierto inesperadamente que el intercambiador de iones resiste a tal tratamiento sin ningun deterioro significativo de su rendimiento.

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Preferentemente, la concentracion de nitrogeno amoniacal en el agua residual organica supera 1 g/l, preferentemente 1,5 g/l. Dichas concentraciones son mayores que las del agua residual organica normalmente tratadas en obras de alcantarillado. El uso de un intercambiador de iones duradero con una elevada capacidad de intercambio, es decir,1,2 equivalentes molares por litro, preferentemente 2 equivalentes molares por litro, hace posible tratar favorablemente liquidos con elevadas concentraciones de amonio mediante intercambio ionico sin la necesidad de ningun pre- tratamiento para reducir el contenido de amonio del liquido a tratar, que de otro manera no habria sido practico y rentable.

En una realizacion de la invencion, la concentracion de nitrogeno amoniacal en el agua residual organica a tratar es de1,9 g/l o menos.

De acuerdo con una realizacion, el agua residual organica tiene un contenido de materia organica de mas de 1, mas de 2, mas de 3 o mas de 5 % (p/p) en el momento de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones, estando dicha materia organica disuelta o en particulas de una extension maxima de 25 pm. De manera sorprendente, un contenido tan considerable de materia organica es reconciliable con el funcionamiento sostenido del lecho del intercambiador de iones organico sintetico a un caudal elevado y con la capacidad de intercambio ionico, a pesar de que se fabrican y normalmente se usan intercambiadores de iones organicos sinteticos para el tratamiento en la industria y la investigacion de liquidos, que estan sustancialmente desprovistos de particulas y materia organica.

En una realizacion especifica, el agua residual organica a tratar comprende estiercol liquido. El estiercol liquido presente en el agua residual organica a tratar de acuerdo con dicha realizacion de la invencion puede proceder de cualquier animal, pero mas a menudo proviene del ganado, p. ej., cerdos, vacas o aves de corral. Antes de su aplicacion al intercambiador de iones, dicho estiercol se puede mezclar con otros tipos de residuos organicos, tales como aguas residuales municipales.

El intercambiador de iones organico sintetico se puede instalar en una planta central que recibe agua residual que contiene estiercol de varias fuentes externas o se puede colocar en un entorno agricola para asociarse con un sistema estable, ya sea tradicional o de estabulacion libre o una pocilga, ya sea en interiores o al aire libre. Por esta ultima asociacion se garantiza la posibilidad de un suministro predecible y estable de estiercol freso.

Preferentemente, el estiercol liquido resulta de un fraccionamiento de estiercol, tal como para restringir la aparicion de materia solida y gruesa. Opcionalmente, el estiercol se almacena brevemente en un deposito antes del fraccionamiento. El fraccionamiento se puede conseguir por medio de cualquier tipo de separador, opcionalmente un separador de criba oscilante. El estiercol tambien se puede separar en un decantador o en una prensa de tornillo. En una realizacion preferente, el estiercol liquido se pasteuriza despues del fraccionamiento y antes de aplicarse al intercambiador de iones. Esto se hace con el fin de inhibir el crecimiento microbiologico y, por tanto, la formacion de biopeliculas y colonias de particulas en el lecho del intercambiador de iones.

Ventajosamente, el estiercol liquido es fraccionado y despues de residir brevemente en uno o mas tanques reguladores, se pasteuriza y se aplica al intercambiador de iones dentro de un periodo de 2 dias a 5 semanas despues de la aparicion de la defecacion subyacente y causante y la miccion para limitar la emision de amoniaco y garantizar que el estiercol es todavia relativamente fresco y se presta a fraccionamiento. El procesamiento del estiercol en una etapa tan temprana presenta la ventaja adicional de que la emision de metano y gas hilarante, que son gases de efecto invernadero 21 y 289 veces tan potentes como el dioxido de carbono, respectivamente, esta ampliamente limitada. Si el liquido a tratar no procedia de estiercol, los criterios de frescura citados serian diferentes o no se aplicarian.

El tamano maximo de las particulas solidas en el estiercol liquido a aplicar al intercambiador de iones es preferentemente igual o menos de 25 pm, mas preferente menos de 10 pm, con el fin de no restringir el flujo de liquido a traves del lecho del intercambiador de iones y su capacidad de intercambio ionico.

En una realizacion preferente, el agua residual organica muestra un pH en el intervalo de 6,5-8 en el momento de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones. Para garantizar que el agua residual organica se trata en una fase, en la que la parte predominante del nitrogeno contenido en la misma esta presente en forma de amonio, no se debe dejar que se vuelva alcalina. En el caso de que una parte sustancial del amonio presente se haya dejado convertir en amoniaco, sera ineficaz aplicar el agua residual organica al intercambiador de iones en forma de Na+ o en forma de K+. En su lugar, el agua residual organica rica en amoniaco como resultado de un almacenamiento prolongado se podria aplicar, como se ha mencionado anteriormente, a un lecho separado del intercambiador de iones organico sintetico en forma de H+. Por otro lado, el agua residual organica fresca, en la que el nitrogeno esta predominantemente presente en forma de amonio, no se debe aplicar a un intercambiador en forma de H+, aunque esta sea la carga por defecto de muchos intercambiadores de iones comerciales. Tales aplicaciones daran como resultado una efervescencia de dioxido de carbono de caracter explosivo.

De acuerdo con una realizacion preferente de la invencion, las perlas del intercambiador de iones tienen un tamano medio de particula de 0,4-1 mm, preferentemente 0,6-0,7 mm y un coeficiente de uniformidad de 1,2 o menos, preferentemente de 1,1 o menos. El coeficiente de uniformidad se define como la relacion entre el tamano de

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particula correspondiente a la malla en la que el 60 % de las particulas pasan por un tamiz, y el tamano de particula correspondiente a la malla en la que el 10 % de las particulas pasa por un tamiz. Si las perlas son demasiado grandes, el area superficial accesible de las perlas y, por tanto, la capacidad de intercambio total del lecho del intercambiador de iones sera insuficiente, mientras que las perlas, que son demasiado pequenas, flotaran encima del liquido a tratar en lugar de ser impregnadas por el. Ademas, un bajo coeficiente de uniformidad garantiza que las particulas del intercambiador de iones organico sintetico no esten demasiado apretadas y son menos propensas a la obstruccion, especialmente cuando se comparan con intercambiadores de iones naturales. Se permite un caudal mucho mayor cuando se emplea un intercambiador de iones organico sintetico. Mientras que la canalizacion a un caudal bajo y la turbulencia y el lavado abundante de particulas constituyentes menores a un caudal elevado tienden a ocurrir en un lecho de intercambiador de iones natural, los inventores han descubierto que estos fenomenos son mucho menos un problema con intercambiadores de iones organicos sinteticos. Ademas, en una realizacion favorable, las perlas de resina del intercambiador de iones se pueden desembalar con intervalos regulares soplando a traves de aire comprimido desde debajo del lecho del intercambiador de iones.

A continuacion, se ilustrara una realizacion preferente de la invencion con referencia a la figura no limitante. La figura muestra una vista esquematica de una realizacion de una planta para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invencion.

Con referencia ahora a la figura, las caracteristicas principales de la planta ilustrada se hacen referencia por numeros como sigue:

1 es un sitio para la recepcion de estiercol liquido y otros materiales que entran en el agua residual organica a tratar; 2 es un tanque regulador; 3 es un decantador para la separacion de una fase solida de una fase liquida a tratar adicionalmente; 4 es un tanque regulador; 5 es una unidad de pasteurizacion; 6 y 7 son recipientes, cada uno con un lecho de intercambiador de iones organico sintetico, en el que 6 puede representar una agrupacion de multiples recipientes intercambiadores de iones dispuestos en serie o en paralelo; 8 es un tanque regulador; 9 es una unidad de ultrafiltracion; 10 es una unidad de osmosis inversa; 11 es un tanque regulador; 12 es un vaso que contiene una solucion para la regeneracion del intercambiador de iones; 13 es un tanque regulador; 14 es un tanque de mezcla; 15 es un vaso que contiene una solucion de una formulacion de nitrogeno; 16 es un vaso que contiene una solucion de una formulacion de fosforo; 17 es un vaso que contiene una solucion de una formulacion de potasio; Ademas de los flujos direccionales ilustrados, existen flujos adicionales, que no se han mostrado en aras de la claridad, de 12 a 6 y de 6 a 13.

Se dara a continuacion una descripcion de una realizacion preferente del procedimiento de acuerdo con la invencion tal como se lleva a cabo en la planta de la figura.

El estiercol liquido se recibe junto con otros materiales de residuos organicos en el sitio 1, desde donde se bombea o se carga segun se requiera al tanque regulador 2. Se entrega por camion desde fuentes que son externas a la planta. Al llegar, el estiercol tiene una edad de 1 a 30 dias y se presenta como una suspension fina, relativamente fresca, en la que una pronunciada mayoria de nitrogeno esta presente como amonio, el pH es neutro y el contenido de acido carbonico es elevado. Despues de residir en el tanque regulador 2 durante no mas de unos pocos dias, las porciones de la mezcla de materiales de residuos organicos se transportan con intervalos regulares al decantador 3 para separarse en dos fracciones. Una fraccion es una fraccion solida y la otra fraccion es una fraccion liquida que no tiene particulas sustancialmente mayores de 25 pm. La fraccion liquida se almacena en el tanque regulador 4 solo durante el tiempo suficiente para garantizar que sustancialmente toda la urea del estiercol se convierte en amonio y dioxido de carbono. La fraccion solida se transporta a un almacenamiento externo y no desempena ningun papel en el procedimiento subsiguiente de la presente invencion.

Desde el tanque regulador 4 la fraccion liquida se bombea a la unidad de pasteurizacion 5 para calentarse a por lo menos 72 0C durante no menos de 2 horas, de modo que los microorganismos presentes en el liquido se eliminen o se reduzcan sustancialmente. De este modo se evita o por lo menos se retarda el establecimiento de colonias bacterianas y fungicas en el lecho del intercambiador de iones.

Despues de la pasteurizacion, la fraccion liquida, que contiene nitrogeno amoniacal en una concentracion de 1 g/l y 2 % (p/p) de materia organica en esta fase, se bombea a los recipientes 6 y 7, que en la presente realizacion estan dispuestos paralelamente y tienen un lecho de intercambiador de iones organico sintetico dentro de ellos. En el caso de que se fueran a tratar grandes cantidades de agua residual organica, podrian estar presentes recipientes adicionales conectados en paralelo. El intercambiador de iones esta fabricado a partir de una resina de gel en forma de Na+, que tiene como matriz estireno reticulado mediante la adicion de divinilbenceno y que tiene como grupo funcional acido sulfonico. La capacidad de intercambio total del intercambiador de iones representa una cantidad de aproximadamente 2 equivalentes molares por litro y el tamano medio de la perla es de aproximadamente 0,65 mm, que muestra un coeficiente de uniformidad de aproximadamente 1,1. Un volumen de aproximadamente 1,6 m3 de intercambiador de iones esta presente en cada recipiente y el area transversal interior de cada recipiente en el nivel superior del lecho del intercambiador de iones es de aproximadamente 1,8 m2.

El liquido a tratar se bombea a la parte superior de cada recipiente tal como para percolarse a traves del lecho del intercambiador de iones sintetico organico por la fuerza de la gravedad a un caudal de 3-10 cm/min, que es de 6 a

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10 veces mayor que el caudal alcanzable con intercambiadores de iones naturales. La operacion transcurre a presion atmosferica; sin embargo, a intervalos regulares, el lecho del intercambiador de iones se sopla a traves de aire comprimido a un maximo de 2 bares desde el fondo del recipiente con el fin de mantener una estructura global porosa y homogenea del lecho.

El permeado se conduce al tanque regulador 8; De otra manera, su uso como fertilizante diluido podria haber sido deseable. Como alternativa, tambien podria pasar a traves de un lecho de intercambiador de aniones para eliminar los iones fosfato. Posteriormente, el permeado se ajusta a una calidad de agua prescrita en la unidad de ultrafiltracion 9 y en la unidad de osmosis inversa 10 para finalmente llegar al tanque regulador 11, del que se descarta o se pone a un uso adecuado de acuerdo con las demandas locales.

En el caso de que la planta para la eliminacion de nitrogeno amoniacal del agua residual organica estuviera asociada con una granja, el permeado se podria haber usado ventajosamente en el lavado abundante continuo o intermitente de estiercol desde debajo del suelo de un establo o una pocilga con vistas a restringir la conversion de nitrogeno en el estiercol de amonio en amoniaco. Preferentemente, el estiercol lavado abundantemente que incluye el permeado usado para el lavado abundante formaria la base del agua residual organica a aplicar al intercambiador de iones, posiblemente despues de una breve estancia en un deposito con fraccionamiento posterior. Convenientemente, el flujo de estiercol liquido, proporcionado por dicho lavado abundante que usa permeado del intercambiador de iones, se habria programado de tal manera que se determine la conversion de urea contenida en el estiercol en amonio y dioxido de carbono, mientras se sigue restringiendo la conversion de amonio en amoniaco.

De este modo, el permeado se podria haber aprovechado de una manera mas propicia, ya que el flujo de estiercol seria en adelante inherentemente integrado en el procedimiento de eliminacion de nitrogeno amoniacal. Por consiguiente, el estiercol entraria en un flujo regular y seguiria siendo fresco cuando se aplica al intercambiador de iones. De este modo, la emision de amoniaco al aire del establo o de la pocilga se podria reducir hasta en un 60 % o mas y la relacion de amonio a amoniaco en el estiercol liquido a tratar seria suficientemente elevada para garantizar que una parte sustancial del nitrogeno presente se podria eliminar como iones de amonio en el intercambiador de iones. A la inversa, si el estiercol almacenado de modo tradicional durante un periodo mas largo en un tanque o laguna de estiercol se debia limpiar de nitrogeno mediante el uso de un intercambiador de iones, el amoniaco seria mas frecuente y seria necesario incluir una etapa que comprende pre-tratamiento con un acido o una etapa que comprende un tratamiento separado en un lecho de intercambiador de iones cargado con H+ a regenerar con una solucion de acido fosforico o acido sulfurico si se debia alcanzar una efectividad similar.

Ademas, reciclando el permeado en lugar de limpiar abundantemente con agua, se podrian obtener ahorros sustanciales y, ademas, el lavado abundante con permeado no se anadiria al volumen global de estiercol, ya que el fluido usado en el lavado abundante procede del estiercol.

En la presente realizacion, el suministro de agua residual a un lecho de intercambiador de iones se interrumpe cuando el amonio en una concentracion pre-especificada segun se ha determinado por mediciones en linea empieza a filtrarse desde su fondo. La regeneracion del recipiente saturado con amonio se inicia mientras se conecta un recipiente fresco para sustituirlo en el tratamiento de intercambio ionico de agua residual. De este modo se efectua una operacion continua de la planta.

Sin embargo, antes de la regeneracion, el lecho respectivo del intercambiador de iones se lava abundantemente con un volumen de lecho de agua tal como para enjuagar la materia en particulas y el material organico del intercambiador de iones.

La regeneracion se realiza con NaNC>3 en una concentracion de aproximadamente 10 mol/kg de agua, que corresponde a una saturacion de solucion salina casi completa, que se introduce a una temperatura de aproximadamente 20 0C al fondo del recipiente intercambiador de iones del vaso 12. A dicha concentracion, las bacterias y los hongos que podrian haber estado presentes en el lecho del intercambiador de iones se eliminan hasta tal punto que la etapa anterior de pasteurizacion de agua residual en este caso podria haber sido omitida. Los iones de sodio aplicados actuan de tal manera que sustituyen los iones adsorbidos de potasio y posteriormente iones de amonio asi como algunos aminoacidos del intercambiador de iones. El suministro de solucion salina se mantiene hasta que se alcanza un bajo nivel de amonio pre-especificado en el eluado que sale del lecho del intercambiador de iones, despues de lo cual este ultimo se enjuaga de nuevo con agua para eliminarlo del nitrato de sodio. Entonces, el intercambiador de iones esta listo de nuevo para el tratamiento del agua residual organica.

Dicho agua de aclarado y el eluado se conducen al tanque regulador 13 como una solucion de NH4NO3 y KNO3. Posteriormente, se lleva al tanque de mezcla 14, en el que se produce un fertilizante de alto grado ajustando las proporciones en dicha solucion de los macronutrientes mas frecuentes. Formulaciones adecuadas de nitrogeno, fosforo y potasio se suministran a partir de los vasos 15, 16 y 17, respectivamente y se podrian haber anadido otros nutrientes tambien.

Cuando se opera de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente, se puede adsorber una proporcion muy elevada de los iones de amonio contenidos en aproximadamente veinte volumenes de lecho de agua residual organica a un solo lecho del intercambiador de iones organico sintetico y liberarse en un volumen de lecho o menos

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de solucion regenerante. De este modo se puede obtener un factor de concentracion, que es muchas veces mayor que el alcanzable con intercambiadores de iones naturales y con las soluciones regenerantes menos fuertes tradicionalmente aplicadas.

En general, el factor de concentracion depende de una gama de factores, en particular, 1) La concentracion de iones de amonio en el liquido a tratar; 2) la capacidad de intercambio ionico de la resina de intercambio ionico; 3) la concentracion de la solucion regenerante (equivalentes molares de cargas positivas) y 4) el patron de flujo de la solucion regenerante en el lecho de resina de intercambio ionico

Debido a la gran diferencia de concentracion entre los liquidos aplicados en 1) y 3), respectivamente, de acuerdo con el procedimiento de la invencion, es posible reutilizar la ultima parte del eluado (la "cola") del procedimiento de regeneracion para la preparacion de un nuevo lote de solucion regenerante, aumentando adicionalmente de este modo el factor de concentracion. Una concentracion proporcionalmente modesta de amonio en la solucion regenerante no reduce significativamente el rendimiento del procedimiento de regeneracion y por lo tanto puede aceptarse.

Con respecto al patron de flujo de la solucion regenerante, se ha descubierto que una regeneracion pulsada que comprende ciclos repetidos de una fase de alto flujo seguida de una pausa permite un factor de concentracion significativamente mayor debido a una concentracion maxima de amonio mas alta en el eluado y colas mas cortas. Un ejemplo de un ciclo de flujo regenerante pulsado podria ser de 15 volumenes de lecho/h durante 6 segundos seguido de flujo cero durante 54 segundos, que dan como resultado un caudal medio de 1,5 volumenes de lecho/h. Durante la fase de alto flujo, se optimiza la mezcla radial en el lecho de intercambio ionico, mientras que la difusion en las perlas del intercambiador de iones se optimiza durante la pausa. El flujo piston resultante presenta una elevada concentracion en el frente del flujo regenerante y colas cortas.

A continuacion se ilustrara la invencion mediante los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos

Ejemplo 1: Ensayo de diferentes tipos de intercambiadores de iones organicos sinteticos

Dos intercambiadores de cationes fuertemente acidos, organicos sinteticos que eran del tipo de resina de gel y del tipo macroporoso, respectivamente, se llevaron en forma de Na y se compararon con respecto a su capacidad de retencion de amonio a un caudal de 3 volumenes de lecho por hora.

Volumenes de lecho aplicados de solucion de NH4+-N (1.1 g/l) - Suspension pasteurizada filtrada a 25 pm: Intercambiador de cationes de resina de gel Dowex G-26 con grupos funcionales fuertemente acidos, en forma de Na % de retencion de amonio Intercambiador de cationes macroporoso Dowex M-31 con grupos funcionales fuertemente acidos, en forma de Na % de retencion de amonio

0,5: 100 100

1,0: 100 100

1,5: 100 100

2,0: 100 100

2,5: 100 100

3,0: 100 100

3,5: 100 100

4,0: 100 100

5,0: 100 99

6,0: 100 99

7,0: 100 97

8,0: 100 95

10,0: 100 88

12,0: 99 79

14,0: 98 70

16,0: 98 -

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(continuacion)

18,0: 97 -

20,0: 97 -

Aunque el intercambiador de iones del tipo de resina de gel mostro las mejores propiedades de purificacion, tambien se encontro que el intercambiador de iones macroporoso era totalmente aplicable para el fin de acuerdo con la invencion.

Del mismo modo, se ensayaron dos intercambiadores de iones debilmente acidos.

Volumenes de lecho aplicados de solucion de NH4-N (1 g/l): Intercambiador de cationes macroporoso Dowex MAC-3 con grupos funcionales debilmente acidos % de retencion de amonio Intercambiador de cationes de resina de gel Amberlite IRC86 con grupos funcionales debilmente acidos % de retencion de amonio

2,5: 100 99

5: 97 95

7,5: 93 86

10: 90 76

12,5: 80 66

15: 68 50

17,5: 53 36

En el presente documento, el intercambiador de cationes macroporoso mostro los mejores resultados y se encontro que era aplicable para el fin de la invencion.

Ejemplo 2: Eficiencia de separacion de nutrientes seleccionados

Se establecio una planta a gran escala para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invencion en Wageningen University, Swine Research Center Sterksel, Paises Bajos. El estiercol de cerdo entrante de una semana de edad se separo en una fraccion solida y liquida con la ayuda de un decantador. La fraccion liquida se almaceno brevemente en un tanque regulador, del que se bombeo a un intercambiador de iones organico sintetico.

El intercambiador de iones estaba constituido por perlas de una resina de gel en forma de Na+, que tenia como matriz estireno reticulado mediante la adicion de divinilbenceno y que presentaba como grupo funcional acido sulfonico. La capacidad de intercambio total del intercambiador de iones representaba una cantidad de aproximadamente 2 equivalentes molares por litro, mientras que el tamano medio de las perlas fue de aproximadamente 0,65 mm. El coeficiente de uniformidad de la masa de las perlas del intercambiador de iones fue de aproximadamente 1,1. Un volumen de aproximadamente 1,6 m3 del intercambiador de iones estaba presente en cada recipiente en una fila de recipientes y el area transversal interior de cada recipiente en el nivel superior del lecho del intercambiador de iones fue de aproximadamente 1,8 m2.

El liquido a tratar se bombeo a la parte superior de cada recipiente tal como para percolarse a traves del lecho del intercambiador de iones sintetico organico por la fuerza de la gravedad a un caudal de aproximadamente 7 cm/min. Tras la saturacion de los lechos respectivos del intercambiador de iones, como se ha definido por un umbral de fuga de amonio pre-especificado, se regeneraron con una solucion de NaNC>3 a una temperatura de 20 °C y una concentracion de 10 mol/kg, produciendo un eluado con nutrientes, que habia sido absorbido por el intercambiador de calor. La regeneracion se continuo hasta que se alcanzo un bajo nivel pre-especificado de amonio en el eluado.

La eficiencia de separacion es una medida de la proporcion de la entrada de masa por nutriente que termina en el eluado despues de tratarse de acuerdo con el procedimiento anterior. La eficiencia de separacion se calculo dividiendo la masa de nutriente en el eluado con la entrada de masa del nutriente.

Se trato un total de 6.476 kg de fraccion liquida que presentaba un contenido de materia organica del 1 % (p/p) y un contenido de nitrogeno amoniacal de 1,9 g/l.

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Nutriente: N total K total NH4-N

Eficiencia de separacion J%)__________________: 60 93 89

Como se deduce, se encontraron eficiencias muy elevadas de separacion para potasio asi como para nitrogeno amoniacal. Sin embargo, ya que las operaciones de saturacion y regeneracion del intercambiador de iones se realizaron con referencia a los umbrales de amonio pre-especificado como se ha mencionado en lo anterior, las eficiencias de separacion bien pueden aumentarse adicionalmente a un valor cercano al 100 %, si se desea, mediante el ajuste de dichos umbrales.

Ejemplo 3: Persistencia de la eficiencia de separacion de amonio para diferentes tipos de intercambiadores de iones durante multiples ciclos de adsorcion y regeneracion

Dos intercambiadores de cationes organicos sinteticos del tipo de resina de gel y del tipo macroporoso, respectivamente, se llevaron en forma de Na+ y se compararon con respecto a su capacidad de retencion de amonio sostenido a un caudal de 3 volumenes de lecho por hora. Despues de la adsorcion de amonio al intercambiador de iones, este ultimo se regenero cada vez con una solucion de NaNC>3 a una molalidad de 10 mol/kg de agua y una temperatura de 20 0C. Se realizaron un total de 10 ejecuciones para los dos intercambiadores de iones ensayados.

Volumenes de lecho aplicados de solucion de NH4-N (1 g/l): Intercambiador de cationes de resina de gel Dowex G-26 con grupos funcionales fuertemente acidos, en forma de Na Retencion de amonio (%) N.° de ejecucion 10 Intercambiador de cationes macroporoso Dowex M-31 con grupos funcionales fuertemente acidos, en forma de Na Retencion de amonio (%) N.° de ejecucion 1 Dowex M- 31 N.2 de ejecucion 5 Dowex M- 31 N.2 de ejecucion 10

2,5: 100 100 100 100

5: 100 99 99 100

7,5: 100 95 99 97

10: 100 91 92 91

12,5: 100 87 86 86

15: 98 84 84 81

17,5: 95 65 63 65

Aunque las mejores propiedades de purificacion de amonio sostenido se encontraron para el intercambiador de iones del tipo de resina de gel, tambien se encontro que el intercambiador de iones macroporoso mantenia un nivel util de retencion.

Los intercambiadores de iones debilmente acidos ensayados en el Ejemplo 1 tambien se sometieron a regeneracion con regenerantes fuertemente salinos. Dowex MAC-3 se regenero con una solucion de 10 mol/kg de NaNO3, mientras que Amberlite IRC86 se regenero con una solucion de 5 mol/kg de NaNO3. Especialmente para esta ultima, se observo un hinchamiento sustancial del intercambiador de iones durante la etapa de adsorcion de amonio, que afectara la persistencia de largo plazo de la eficiencia de separacion del amonio. Sin embargo, en cuanto al Dowex MAC-3 macroporoso, se preve a partir de los hallazgos y observaciones disponibles que se seguira manteniendo un nivel de retencion util despues de 10 ejecuciones de las sucesivas etapas de adsorcion y regeneracion.

Ejemplo 4: Resistencia del intercambiador de iones a choques osmoticos

Se realizo un ensayo para averiguar como repetidos choques osmoticos afectarian al intercambiador de iones organico sintetico. Se aplicaron por turnos soluciones de 4 mol/kg de NaNO3 y 1 % (p/p) de NI-UCl cada 10 minutos a un lecho de intercambiador de iones organico sintetico. Se ejecutaron 50 ciclos, lo que significa que el intercambiador de iones se sometio a100 cambios de solucion, cada uno de las cuales se puede considerar un choque osmotico. Posteriormente, se envio una muestra aleatoria de perlas del intercambiador de iones al fabricante para su analisis. Se encontro que aproximadamente un 5 % de las perlas se agrietaron. Sin embargo, el contenido inicial de las perlas no agrietadas en el intercambiador de iones virgen solo se garantizaba para una proporcion minima del 95 %. Por consiguiente, no se encontro ningun efecto de deterioro significativo del tratamiento de choque osmotico.

Ejemplo 5: Persistencia de largo plazo de la capacidad y el flujo

Incluso despues de 12 meses de procesamiento continuo a gran escala de estiercol liquido en una planta que opera de acuerdo con el procedimiento de la invencion y sin ninguna sustitucion de material del intercambiador de iones de la planta, sin problemas relacionados con una reducida capacidad de intercambio ionico, caudal disminuido o

aparicion de crecimiento bacteriano.

Ejemplo 6: Factor de concentracion

Uno de los ejemplos mas extremos de un elevado factor de concentracion se obtuvo al adsorber una solucion de amonio de 500 ppm sobre un lecho de un lecho de intercambiador de iones G26. El regenerante fue K2CO3, 16 molal 5 en K+ y el eluado fue de 50.000 ppm de amonio en 0,5 volumenes de lecho. El factor de concentracion fue de 200 veces y sustancialmente sin ninguna cola de amonio (amoniaco). La ausencia de cola se puede explicar por la conversion quimica de iones de amonio a amoniaco en la solucion regenerante fuertemente alcalina. Esto evita que los iones de amonio compitan con los iones de potasio del regenerante en los sitios cationicos del intercambiador de iones. El regenerante en este caso sustituye de forma irreversible los sitios activos con sus propios iones. Esta teoria 10 se fundamenta en el hecho de que la regeneracion con K2HPO4 saturado dara una concentracion igual o incluso mayor en el maximo pero dara como resultado una cola pronunciada. En este ultimo caso los iones de amonio compiten supuestamente con iones de potasio para la adsorcion.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de eliminacion de nitrogeno amoniacal de agua residual organica. procedimiento que comprende las etapas de

(i) proporcionar agua residual organica con un contenido de nitrogeno amoniacal de menos de 2 g/l;

(ii) aplicar dicha agua residual a un intercambiador de cationes organico sintetico con grupos funcionales fuertemente acidos, adsorbiendo dicho intercambiador de cationes, en el uso, mas de 1,2 eq/l, preferentemente mas de 2 eq/l y

(iii) permitir que el nitrogeno amoniacal de dicha agua residual se adsorba a dicho intercambiador de iones,

en el que, despues de la etapa (iii), el intercambiador de iones se regenera con una solucion de NaNO3 de una molalidad de 3 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C y/o con una solucion de Na2CO3 de una molalidad de 1 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con una solucion de NaCl de una molalidad de 3 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 °C y/o con una solucion de Na2SO4 de una molalidad de 1 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 30 a 40 0C y/o con una solucion de K2CO3 de una molalidad de 4 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C y/o con una solucion de K2HPO4 de una molalidad de 4 mol/kg a saturacion completa y de una temperatura de 5 a 40 0C en el que el agua residual organica tiene un contenido de materia organica menor de un 8 % (p/p) en el momento de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones, estando dicha materia organica disuelta o estando en particulas de una extension maxima de 25 pm.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, comprendiendo adicionalmente la etapa de llevar el intercambiador de iones a una forma de Na+ o a una forma de K+ antes de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el intercambiador de iones se regenera con una solucion de K2CO3 de una molalidad de 8 mol/kg y una temperatura de 20 0C.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el intercambiador de iones se regenera con una solucion de NaNO3 de una molalidad de 10 mol/kg y una temperatura de 20 0C.
5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el intercambiador de iones se regenera con una solucion de Na2CO3 de una molalidad de 4,5 mol/kg y una temperatura de 40 0C.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el intercambiador de iones se regenera con una solucion de Na2SO4 de una molalidad de 3,5 mol/kg y una temperatura de 32 0C.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el intercambiador de iones se regenera con una solucion de NaCl de una molalidad de 6 mol/kg y una temperatura de 20 0C.
8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el intercambiador de iones se regenera con una solucion de K2HPO4 de una molalidad de 8 mol/kg y una temperatura de 20 0C.
9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa (iii) y dicha etapa de regeneracion del intercambiador de iones se realizan por turnos en una serie que comprende mas de 10, preferentemente mas de 25, preferentemente mas de 50, mas preferente mas de 500, mas preferente mas de 3000 repeticiones de dichas etapas y en el que el intercambiador de iones no se sustituye durante la duracion de dicha serie.
10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la concentracion de nitrogeno amoniacal en el agua residual organica supera 1 g/l, preferentemente 1,5 g/l.
11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agua residual organica tiene un contenido de materia organica de mas de un 1 % (p/p) en el momento de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones.
12. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agua residual organica comprende estiercol liquido.
13. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el agua residual organica muestra un pH en el intervalo de 6,5-8 en el momento de la aplicacion de dicha agua residual al intercambiador de iones.
14. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las perlas del intercambiador de iones tienen un tamano medio de particula de 0,4-1 mm, preferentemente 0,6-0,7 mm y un coeficiente de uniformidad de 1,2 o menor, preferentemente de 1,1 o menor.