Технологию одновременного удаления и рекуперации фосфора из твердых бытовых отходов без использования химических добавок разработали учение из Вашингтонского университета. Они успешно использовали электрохимические устройства для извлечения полезного фосфора из дигестата, побочного продукта очистки сточных вод.
Фосфор является ценным, но ограниченным ресурсом, получаемым в основном из невозобновляемых запасов фосфоритной руды. Современные технологии извлечения фосфора сосредоточены на жидком компоненте, имеющем высокое содержание в осадке, что делает его привлекательным объектом для рекультивации. Команда разработала двухкамерную систему с различными условиями рН, чтобы облегчить этот процесс. Осадок поступает в анодную камеру, где ток превращает фосфат в жидкий раствор. Затем жидкость, богатая фосфором, переносится в катодную камеру, где фосфаты, кальций и железо соединяются с образованием осадка. Путем точной настройки напряжения электрического тока исследователи добились более чем 93%-ной эффективности выщелачивания фосфора и примерно 99%-ной эффективности осаждения его в твердую форму.
Одним из ключевых преимуществ этого метода является его энергоэффективность. Та же энергия, которая использовалась для удаления на аноде, используется для рекуперации на катоде, что снижает потребление энергии. Кроме того, полученные твердые вещества имеют содержание фосфора, сравнимое с содержанием высококачественной фосфатной руды, что делает их пригодными для непосредственного применения или в качестве сырья для производства удобрений.
Ученые заявляют об огромном потенциале технологии, применение которой выходит за рамки очистки городских сточных вод. Например, подход можно использовать для утилизации коровьего навоза и свиных отходов.