Ученые Пермского Политеха предложили эффективную технологию извлечения фосфора и азота из отходов производства
Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали технологию, которая позволяет извлекать до 98-99 % азота и фосфора из водных отходов производства, а также получать удобрения пролонгированного действия, сравнимые с импортными аналогами. Разработка несет как экономический, так и экологический эффект.
Азот и фосфор – биогенные, то есть необходимые для роста растений, элементы. Запасы фосфора ограничены, а процесс получения азота энергозатратен. В связи с этим все больше внимания уделяется технологиям восстановления азота и фосфора из отходов промышленности и сельского хозяйства. Кроме того, рециклинг азота и фосфора позволяет избежать излишнего насыщения природных водоемов биогенными элементами, и тем самым снизить риски заболачивания водоемов и уменьшения количества питьевой воды
Потенциальными источниками вторичного сырья становятся водные отходы производства удобрений, фармацевтической продукции, полупроводников, сельского хозяйства и ряда других.
Ученые Пермского Политеха модифицировали традиционный метод, повысив эффективность извлечения аммония – одной из форм азота и фосфата – одной из форм фосфора.
Поскольку чаще всего стоки имеют в своем составе преимущественно аммоний и в меньшей доле фосфат, недостающее для осаждения струвита количество фосфата и в полном объеме магний необходимо вводить в сток дополнительно.
– Мы предложили модифицировать смесь солей магния и фосфата, которые предназначены для использования в качестве реагентов для приготовления струвита, предварительно переработав их в жидкоподобную форму активного аморфного промежуточного продукта. Это позволило провести глубокую очистку водных отходов от аммония и фосфатов, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Ирина Пермякова.
Проведя серию экспериментов, ученые смогли заменить реагенты реактивной квалификации на более доступные сырьевые источники магния и фосфора. В перспективе это позволит снизить стоимость получаемого удобрения пролонгированного действия на основе струвита – фосфатного минерала. Удобрение может заменить импортные аналоги.
Ученые подчеркивают, что предложенная технология проста в реализации и отличается высокой скоростью процесса.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и соответствует направлениям «Инновационные химические, медицинские и фармацевтические технологии», а также «Экология и безопасность территорий» Пермского НОЦ. Его результаты опубликованы в «Журнале прикладной химии».
