Adsorción de fosforo en residuo agroindustrial de fique

Abstract

El fósforo es un nutriente esencial para todos los seres vivos, y es fundamental en la fertilidad del suelo debido a que es considerado indispensable para el crecimiento de las plantas. Las principales fuentes de obtención de fosfatos en la industria de los fertilizantes son los depósitos marinos sedimentarios, los depósitos ígneos y meteorizados. Los nutrientes fosfatados presentan alta reactividad cuando son aplicados al suelo, lo que reduce su disponibilidad para las plantas debido a que éstos son fijados rápidamente a los materiales arcillosos y la materia orgánica, por diferentes mecanismos de adsorción o mediante la formación de complejos con los óxidos de hierro y aluminio presentes en el suelo, lo que conlleva a que los suelos presenten insuficiencia en la disponibilidad de este nutriente en los cultivos. Por lo anterior, surge la necesidad de buscar fuentes de retención de fósforo en materiales biodegradables para satisfacer la deficiencia de este nutriente en el suelo, siendo una de ellas el uso de abonos obtenidos de diferentes residuos orgánicos y agroindustriales, entre otros, para su elaboración. Es por esto que el presente estudio tiene como objetivo evaluar la adsorción de fósforo (en forma de fosfato) en el residuo agroindustrial ―aserrín‖ de fique para su posible uso en enmiendas, favoreciendo de esta manera no sólo al suelo con el aporte de éste nutriente sino también al medio ambiente ya que se pretende dar una utilidad al aserrín que ha sido considerado residuo por parte de la empresa EMPAQUES DEL CAUCA S.A.; Es por ello que al aserrín de fique se le realizó la caracterización fisicoquímica y de grupos químicos funcionales, con el fin de ver la influencia de estos en los procesos de adsorción de fósforo en forma de fosfatos. Posteriormente evaluaron mediante los diseños experimentales de Plackett-Burman y Box-Behnken distintos factores con 2 niveles y las condiciones más significativas para evaluar su influencia en la capacidad de adsorción de fosfatos con un nivel de confianza de 95% en el residuo agroindustrial del fique. En el diseño Plackett-Burman, se encontró que el tamaño de partícula, cantidad del adsorbente y el tiempo de contacto, son los factores que más influyen durante el proceso de adsorción. En el diseño Box-Behnken se optimizaron los valores de cada factor que maximizan la capacidad de adsorción del residuo encontrándose: un tamaño de partícula de 0,700 mm, cantidad de adsorbente 1,2300 g y tiempo de 1 hora. Obteniéndose una adsorción del 8,7 %, de fosfatos en el residuo. Igualmente se evidenció liberación de fósforo desde el residuo agroindustrial de fique a la solución lo que, condujo a la cuantificación de fósforo presente en aserrín de fique, registrando un valor de 11,4 mg de P0 〖PO〗_4^(3-)/kg de fique. Finalmente, se determinó que la isoterma de adsorción de fosfatos sobre el residuo agroindustrial de fique se ajusta al modelo de Freundlich.