[ca] El fòsfor és considerat un recurs essencial degut a la seva importància en el desenvolupament de plantes, animals i humans. Es tracta d'un recurs no renovable i com a conseqüència al ràpid creixement de la població mundial, la demanda de fòsfor per a aliments i fertilitzants per a cultius es veurà inevitablement augmentada, situant les seves reserves en risc d'esgotament, la extinció de les quals es preveu durant el pròxim segle. Per altra banda, el contingut de nitrogen al sòl és limitat, el que es pretèn resoldre mitjançant la seva fixació en les seves formes reactives com els aminoàcids, nitrats i amoni; no obstant, la fixació natural del nitrogen no és suficient per a cobrir tota la demanda energètica i alimentària de la creixent població mundial, pel que la seva producció antropogènica està sorgint actualment mitjançant processos industrials (procés Haber–Bosch) amb un alt cost energètic i altes emissions de GEH. En aquest treball, es va dur a terme una avaluació ambiental i econòmica de la recuperació de fòsfor i nitrogen d'una EDAR i la seva posterior aplicació com a fertilitzants en un camp de cultiu. Posteriorment, es va procedir a la comparació d'aquesta configuració amb l'aplicació directa de fertilitzants minerals comercials al camp de cultiu. Per a la comparació de les dues alternatives es van dur a terme tant un anàlisi de cicle de vida (ACV) com un anàlisi de cost de cicle de vida (CCV). L'ACV es va dur a terme mitjançant el software OpenLCA v1.10.2 i la base de dades ecoinvent v3.6. La configuració de la línia de fangs a avaluar es va implementar a gran escala a l'EDAR Murcia-Este i es va basar en la producció d'una corrent enriquida amb PO4 - a partir del procés d'elutriació de fangs en els espessidors primaris. La corrent rica en fòsfor es va tractar en una unitat de cristal·lització d'estruvita, precipitant com a fosfats, amoni i magnesi en forma de perles d'estruvita. La recuperació de nitrogen en forma de sals d'amoni (p.e., nitrat d'amoni) es va realitzar mitjançant columnes d' intercanvi iònic de zeolita com a procés de preconcentració i una etapa de contactors de membrana de fibra buida (HFMC). En la majoria de categories ambientals, l'escenari de recuperació de nutrients va resultar en majors impactes ambientals respecte a l'escenari base, atribuïts principalment als alts consums d'àcid nítric i sulfat de potassi. Els resultats de l'ACV van suggerir la necessitat d'estratègies de millora de l'acompliment ambiental de l'escenari de recuperació de nutrients centrant-se en la reducció dels consums d'aquests fertilitzants. A més, com s'esperava, l'anàlisi CCV va resultar en costos més elevats per a l'escenari de recuperació de nutrients. Finalment, després d'analitzar els resultats, es podria plantejar el disseny d'un pla de negoci entorn a el model de recuperació de nutrients avaluat i els nutrients recuperats per al seu ús com a fertilitzants per tal de promoure la transició d'un model d'economia lineal a un model d'economia circular tenint en compte els aspectes mediambientals, econòmics, aspectes tècnics i socials que pogués comportar.

[en] Phosphorous is considered as an essential resource since it plays a key role in the development of plants, animals and humans. It is a non-renewable resource and as a consequence to the fast growth of the world population, phosphorous demand for food and fertilizers for crops will increase inevitably putting its reserves in risk of depletion, which are estimated to be exhausted in the next century. On the other hand, nitrogen content in soils is limited, which is proposed to be sold by fixing it in reactive forms such as amino-acids, nitrate and ammonia; however, natural fixing is insufficient for covering all the food and energy demand of the rising world population, so the anthropogenic production of nitrogen is currently emerging by industrial processes(i.e., Haber–Bosch process) that are high energy intensive and produce significant GHG emissions. In this work, an environmental and economic assessment of phosphorus and nitrogen recovery from a wastewater treatment plant and their further application as fertilizersin a crop field was carried out. Later on, it was compared with the crop field application of commercial mineral fertilizers. To compare both alternatives, a lifecycle assessment (LCA) and a lifecycle costing (LCC) were carried out. The LCA was performed by means of the software OpenLCA v10.1.2 and the ecoinvent v3.6 database. The sludge line configuration to be assessed was full-scale implemented in Murcia-Este wastewater treatment plant (WWTP) and it was based on the production of a PO4-enriched stream from sludge via elutriation in the primary thickeners. Phosphorus rich stream was treated in a struvite crystallizer unit, precipitating as phosphates, ammonium and magnesium as struvite beads, while nitrogen recovery as ammonium salts (e.g., ammonium nitrate) was recovered by means of zeolite ion exchangers columns as a pre-concentration process and a hollow fibber membrane contactors (HFMC) stage to produce liquid fertilizer. In most of environmental categories, nutrient recovery scenario resulted in higher environmental impacts than baseline scenario, which were mainly attributed to high requirements of nitric acid and potassium sulphate, directly applied on the crop field and in the case of nitric acid also in the ammonium nitrate recovery unit. LCA results suggested that some strategies would be needed to improve the environmental performance of the nutrient recovery scenario focusing on the reduction of these fertilizers requirements. Moreover, as expected, LCC analysis resulted in higher costs for nutrient recovery scenario. Finally, after analysing the results, a business plan around the assessed nutrient recovery model and the recovered nutrients for their use as fertilizers could be designed in order to promote the transition from a linear economy model to a circular economy model taking into consideration the environmental, economic, technical and social aspects that could entail.