Hranilna sredstva iz čistilnih naprav, pretvorjena v čisto gnojilo

Lokalne volitve 2018 Logatec 2 Rovte Predstavite za župana in lista Berto Menard 9. 11. 2018 (Junij 2019).

Anonim

Laboratorij za vodo in okoljevarstveno tehnologijo v Aalto Univerzi daje neizpodbiten odtok kanalizacije - in ta smrad ima svoje korenine v propadskem poslovanju recikliranja v Zahodni Afriki.

Med delom v Gani pred tremi leti je postdoctoralni raziskovalec Surendra Pradhan moral priznati, da njegova dejavnost v odpadnih vodah ni imela smisla.

"Recikliranje je vedno pohvalno, a le redko ekonomsko izvedljivo. Sprožili smo nekaj projektov le, da smo odkrili, da je bilo presenetljivo težko prodati naš izdelek. Povprečni kmet ni uporabil komposta in kupcev za gnojevko, ki vsebujejo zlasti človeške odpadke. prišel do zaključka, da je najbolj smiselna možnost izdelati nekaj, za kar je že bil trg. "

Izhod iz nesmiselnega cikla

Pradhan je začel raziskovati zadevo in ugotovil, da je najboljši način za izkoriščanje dušika v odpadnih vodah je, da jo predelamo v obliki amonijevega sulfata, ki se uporablja v gnojilih in ne vsebuje preostalih kemikalij in farmacevtskih izdelkov, ki so pogosto prisotni v gnojnici. Kot bonus lahko isti proces ponovno pridobi še enega povzročitelja evtrofikacije, fosforja, ki je do zdaj kot dušik večinoma problem, ki ga morajo odstraniti naprave za čiščenje odpadne vode.

Tradicionalno je bil gnojilni dušik, potreben za amonijev sulfat, izdelan po metodi Haber-Bosch, ki je pred sto leti razvila nemški znanstveniki in pretvarja atmosferski dušik v amonijak. Proces zahteva visoke temperature in pritiske ter je zato precej dražljaje za energijo: proizvodnja dušika v gnojilu predstavlja ocenjena dva odstotka svetovne porabe energije.

Pradhan in njegovi sodelavci na univerzi Aalto so razvili metodo zajemanja hranil, ki vodi odpadne vode v reaktor, kjer se njegova vrednost pH dvigne s kalcijevim hidroksidom, tako da se amonijski dušik vode pretvori v plinasto amoniak. Amoniak je amoniak ločen preko polprepustne membrane, po kateri se raztopi v žveplovo kislino, da se ustvari amonijev sulfat. Fosfor v vodi se obori s kalcijskimi solmi in se nato lahko uporabi kot gnojilo.

"Ker je kalcij skupaj z dušikom in fosforjem najpomembnejše hranilo, potrebno za gojenje pridelkov na kislinski prsti na Finskem, z uporabo snovi, pridobljenih iz kalcija, za zvišanje ravni pH, ne poveča stroškov, ker le postane del končnega izdelka, "pravi podoktorski raziskovalec Anna Mikola.

Testiranje metode se je začelo z majhno različico kontejnerja in je zdaj napredovalo v nekoliko večji reaktor. Rezultati so obetavni. Eksperimentom je uspelo ločiti do 99% dušika in 90-99% fosforja v urinu, čeprav metoda porabi precej manj energije in kemikalij kot pogosto uporabljani postopek obdelave odpadne vode z nitrifikacijo in denitrifikacijo.

"V njem dušik, katerega predelava v gnojilo, porabi ogromno količino energije, se izgubi za vetrove. Postopek prav tako pripada levjemu deležu energije, potrebne za čiščenje vode. Naš cilj je, da pobegnemo iz tega nesmiselnega cikla" Mikola pravi.

Od majhnega zabojnika do priklopnika in pilota

Patentna prijava za metodo se trenutno obdeluje, vendar še vedno obstajajo načini za prehod, preden se sprejme v industrijsko uporabo. Profesor Riku Vahala pravi, da si skupina raje prizadeva narediti otroške korake naprej, ne pa s polno hitrostjo.

"Preveč pogosto velika pričakovanja vodijo v neposreden preskok iz laboratorija v tovarno, ki jemlje ves denar in se izogiba veri v celotno tehnologijo. Najprej nadaljujemo z majhne vsebinske skale v aplikacijo s prikolico, in če vse gre dobro, pripravili bomo gradnjo demonstracijske naprave v dveh letih. "

Pred tem morajo raziskovalci ugotoviti, kako na primer metoda deluje z različnimi vrstami odpadne vode - vrste, ki jih proizvajajo gospodinjstva, bioplinarne in, recimo, marine, so radikalno drugačne. Naslednje poskuse je treba izvesti na odpadni vodi, nastalem v povezavi s sušenjem blata v prostorih za razgradnjo odpadnega voda Viikinmäki, ki deluje v organu za varstvo okolja v Helsinški regiji, in v obratih za pridobivanje bioplina Gasum.

Ogromen pomen obdelave vode prispeva k izzivu.

"Pri obravnavi vprašanja, ki vpliva na okolje in zdravje ljudi, udeležene stranke ne želijo imeti možnosti in raje uporabljajo stare znane metode, tudi če so dražje in manj učinkovite, " povzema Vahala.

Način, kako se bo metoda vključila v operacije na objektih, ostaja odprta. Trend v industriji je tesno osredotočiti na osnovno dejavnost, zato je čiščenje odpadnih voda pogosto zunaj podjetja. Poleg tega so številne komunalne naprave za čiščenje odpadne vode prenesle odgovornost za nadaljnjo obdelavo blata zunanjim podjetjem. Pradhan, Mikola in Vahala verjamejo, da je po končani tehnologiji najboljši način za njegovo uvajanje čim širše prek tretjih oseb.

"Nima smisla, da bi vsak veliki ali manjši objekt za obdelavo odpadkov postal tudi prodajalec gnojil. Za eno ali več podjetij bi bilo veliko bolj smiselno komercializirati svojo tehnologijo, operacije in tudi končni izdelek, ki ga prinaša, " meni Mikola.

Dobro za Baltsko morje

Poleg prihrankov energije ima ta metoda tudi druge pozitivne vplive na okolje. Raziskovalci ocenjujejo, da obnovitev hranilnih snovi iz komunalnih odpadnih voda omogoča zamenjavo šestih odstotkov industrijsko proizvedenega amonijaka dušika in deset odstotkov fosforja, ki se uporablja kot gnojilo. Trenutno je iz rudnikov izkopan gnojilni fosfor, ki v prihodnjem stoletju grozi, da se bo sušil, razen če bo okrevanje postalo učinkovitejše. V objektih za obdelavo pa se fosfor konča v blatu, ki se večinoma uporablja kot rastni medij za travno in cestno ramena, ker predpisi o pridelavi hrane in podobe ovirajo njegovo uporabo kot hranilno sredstvo.

Učinkovito in gospodarsko privlačno okrevanje bi koristilo tudi Baltskemu morju in drugim vodnim sistemom na Finskem. Odstranjevanje fosforja iz komunalne odpadne vode je na Finskem v dobri formi, vendar so razlike med objekti za obdelavo in kraji v zvezi z dušikom odlične. Finska zakonodaja večinoma nalaga obveznost k izboljšanju odstranjevanja dušika samo na obmorskih območjih, občutljivih na dušik, čeprav hranila lahko prečkajo velike razdalje do evtrofikatnega območja Baltskega morja. Zmogljivost odstranjevanja dušika v napravah za čiščenje odpadnih voda se lahko tudi občasno zmanjša zaradi utripov zelo močnih odpadnih voda, ki izvirajo iz obratov za pridobivanje bioplina.

"Sodelovali smo tudi pri različnih projektih ohranjanja Baltskega morja, ki so pokazali, da nekatere bioplinarne v baltskih državah, vzhodni Evropi in Belorusiji sproščajo neobdelane odpadne vode v vodne poti, od koder potujejo po Baltskem morju, " pravi Mikola nesrečno.

Gospodarski interesi in rast okoljske zavesti dobro vplivajo na izvozni potencial te metode. Vahala ugotavlja, da je tudi oblikovanje trga za njihov izdelek močno odvisno od zakonodaje.

"Če in ko se pojavi, se želimo pripraviti in grižiti, da nadaljujemo."

menu
menu