طريقة جديدة لاستعادة الفوسفور من مياه الصرف بأقل تكلفة وكفاءة كبيرة
إذا رأيت حمأة الصرف الصحي عن قرب، فقد تتعرض لضغوط شديدة للعثور على أي قيمة قابلة للاسترداد؛ ومع ذلك، فإن الباحثين يرون ذلك بطريقة أخرى.
باستخدام مزيج من فصل الحرارة والماء والمراحل، طور باحثو جامعة كولومبيا البريطانية طريقة فعالة من حيث التكلفة لتركيز الفوسفور – والذي يمكن استعادته بكفاءة عن طريق الاستخراج – من حمأة مياه الصرف .
يوضح هوان ليو، طالب الدكتوراه في كلية الهندسة بجامعة UBCO والمؤلف الرئيسي لدراسة جديدة تبحث في هذه الطريقة: “الفوسفور عنصر غير متجدد، ولكنه أساسي للحياة وله العديد من الاستخدامات الصناعية”.
الفوسفور معدن طبيعي مهم لصحة الإنسان وضروري للأمن الغذائي كسماد تجاري؛ ومع ذلك ، فهي مدرجة أيضًا على أنها مادة خام حرجة لأن العديد من البلدان تعتمد على الواردات.
ويقول: “لقد خلق التوزيع غير المتكافئ لصخور الفوسفات مخاطر سياسية واقتصادية”ن “من ناحية أخرى، يعتبر تصريف الفوسفور من مصادر النفايات، مثل مياه الصرف الصحي، مساهمًا رئيسيًا في زيادة المغذيات المائية، مما يتسبب في تحديات بيئية شديدة بما في ذلك تكاثر الطحالب والمناطق الميتة في البحيرات.”
يقوم ليو ومشرفه، الباحث الرئيسي الدكتور سيجديم إسكيسي أوجلو، بالتحقيق في عملية واعدة تدمج التسييل الحراري المائي.
تحويل المكونات العضوية لمياه الصرف إلى خام حيوي
تقوم العملية بتحويل المكونات العضوية لحمأة مياه الصرف الصحي البلدية إلى خام حيوي يشبه البترول، وتركز الفوسفور إلى بقايا صلبة تسمى الهيدروكربوني.
يمكن أن يحتوي الفحم الهيدروليكي على فوسفور إجمالي أعلى 100 مرة من الحمأة الخام، مما يجعله مشابهًا لصخور الفوسفات المستخدمة في الأسمدة التجارية.
يصف ليو في العمل الذي نُشر العمل في مجلة Water Research ،عملية الاستخراج بأنها تعكس ما يحدث عندما تخلط المعادن والأحماض، ويقول ليو: “تمكنا، لأول مرة، من تحديد التفاعلات الحركية لنض الفسفور من الهيدروكربونات لتحسين استرجاع المواد المفيدة، مثل ما هو مطلوب للأسمدة”.
وفقًا للدكتور أوجلو ، فإن أحدث النتائج التي توصلوا إليها ضرورية لمرافق الصرف الصحي التي تهدف إلى تطوير عملية لاستعادة العناصر الغذائية الصالحة للاستخدام من النظام.
ويقول: “في الوقت الذي نسعى فيه لأن نكون أكثر استدامة ونبحث عن أنواع وقود بديلة ، فإن بثق مواد قابلة للاستخدام من النفايات أمر ضروري”، “الاسترداد وإعادة التدوير هو الحل الذي يوفر أيضًا فائدة مزدوجة لتوفير مصدر ثانوي للفوسفور يمكن توزيعه عالميًا ويساعد أيضًا في الحفاظ على البيئة.”
