منوعات

استعادة الفوسفور من رماد حمأة الصرف الصحي

يمكن للمعالجة الكيميائية والحرارية لحمأة الصرف الصحي استعادة الفوسفور في عملية يمكن أن تساعد في حل مشكلة تضاؤل ​​إمدادات خامات الفوسفور.

ويمكن استخلاص احتياطيات قيمة من الفوسفور من رماد حمأة الصرف الصحي، الذي يبقى بعد حرق الحمأة لتوليد الكهرباء. تم تطوير هذه الطريقة من قبل المهندسين الكيميائيين يوكي موتشيزوكي وناوتو تسوبوتشي من مركز الأبحاث المتقدمة في الطاقة والمواد بجامعة هوكايدو. ويتم نشر أعمالهم في المجلة الموارد والحفظ وإعادة التدوير.

يتم تصنيع المركبات المحتوية على الفوسفور على نطاق واسع لتطبيقات مثل الأسمدة والأدوية والعديد من المنتجات الاستهلاكية. في الوقت الحاضر، تأتي احتياطيات الفوسفور بشكل رئيسي من خامات الفوسفور. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، أصبح استنفاد خامات الفوسفور عالي الجودة وارتفاع أسعارها مشكلة، مما أدى إلى الضغط على الصناعات التي تعتمد على هذه الإمدادات.

يقول تسوبوتشي: “إن استغلال موارد الفوسفور الجديدة لتحل محل الاحتياطيات المستنفدة بسرعة وإنشاء طرق لاستعادة الفوسفور من مجاري النفايات أصبح ذا أهمية متزايدة”.

ويتم حاليا حرق حمأة الصرف الصحي المتوفرة بكميات وفيرة بكميات كبيرة لإنتاج الكهرباء وأيضا لتقليل حجمها. أما الرماد المتبقي فهو غني نسبيا بالفوسفور، مما يؤدي إلى زيادة الجهود لإيجاد طرق فعالة لاستعادة الفسفور. ومع ذلك، تواجه الطرق الحالية العديد من المشاكل الهامة، بما في ذلك التلوث الكيميائي الذي يتطلب تنقية إضافية ومعالجة كيميائية مكلفة ومعقدة.

وقد درس الباحثون في هوكايدو بالفعل طرق استعادة الفوسفور وعناصر أخرى، بما في ذلك الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد، من خلال المعالجة الحرارية لحمأة مياه الصرف الصحي. يشير هذا البحث السابق إلى أن عملية التطاير، التي يتم فيها تحويل العناصر المختلفة بشكل انتقائي إلى أشكال غازية، مما يسمح بفصلها عن بقية الرماد المعالج، يمكن أن تكون طريقة واعدة لاستعادة الفوسفور في شكل مركبات مستقرة للحرارة. .

ولذلك قاموا باستكشاف سلوك التطاير للعناصر المختلفة الموجودة في رماد حمأة الصرف الصحي في ظل ظروف كيميائية مختلفة، لا سيما مع وبدون إضافة الكربون أثناء عملية معالجة الحمأة التي تتضمن الكلور. وقد سمح لهم ذلك بتطوير طريقة فعالة لفصل المركبات المفيدة التي تحتوي على الفوسفور باستخدام مجموعة من خطوات الكلورة مع وبدون وجود الكربون.

ويوضح موتشيزوكي: «يمكن تنفيذ الطريقة التي طورناها بمتطلبات طاقة أقل وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.2 الانبعاثات وتكلفة أقل من تقنيات استخلاص الفوسفور التقليدية من خامات الفوسفات. في طريقتنا، يتم استرداد الفوسفور في أشكال قيمة من كلوريد الفوسفور، والذي يمكن أيضًا تحويله إلى حمض الفوسفوريك عن طريق الذوبان في الماء.

“في اليابان، تعادل الكمية الإجمالية للفوسفور الموجودة في موارد الفسفور الثانوية مثل خبث الفولاذ وروث الماشية وحمأة الصرف الصحي حوالي نصف إجمالي كمية الفوسفور التي تم إدخالها إلى البلاد. وستكون خطوتنا التالية هي دراسة ما إذا كانت تقنيتنا أم لا ويخلص تسوبوتشي إلى أنه يمكن استخدامه لتقليل الحاجة إلى واردات الفوسفور.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى