Новая технология очистки стоков может помочь решить проблему загрязнения водоемов
Ежегодно в России фиксируются тысячи случаев загрязнения рек и озер, значительная часть которых связана с промышленными и городскими стоками. Одна из ключевых проблем — высокое содержание аммонийного азота, провоцирующего цветение воды и гибель экосистем. Ученые Пермского Политеха разработали метод, позволяющий не только очищать сточные воды, но и извлекать из них ценное удобрение — струвит.
Струвит — минерал, состоящий из магния, аммония и фосфатов. В природе он встречается в виде кристаллов, а в промышленности используется как эффективное удобрение и добавка для животных. Однако его добыча из сточных вод до сих пор оставалась сложной задачей: кристаллы формируются неравномерно, что снижает эффективность процесса.
Исследователи провели серию экспериментов, изучая влияние кислотности (pH), температуры и скорости перемешивания на формирование струвита.
Оптимальные условия:
- pH 8-9;
- Высокая температура;
- Скорость перемешивания — 300 оборотов в минуту;
Чтобы извлечь качественный струвит, важно поддерживать кислотность воды и учитывать скорость перемешивания компонентов. Эксперименты с растворами в разных условиях позволили определить, что кристаллы растут быстрее при высокой температуре и значении кислотности воды около 8-9 pH. Чем быстрее темп перемешивания, тем мельче частицы. Мы установили оптимальную скорость – 300 оборотов в минуту. Она позволила получить крупные и однородные кристаллы порядка 10 микрометров, которые подходят для фильтрования и очистки стоков.
— Андрей Старостин, доцент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук
Эксперимент, проведённый учёными также выявил, что добавление кремнийсодержащих веществ позволило получать более мелкие и однородные кристаллы (около 10 микрометров), что упрощает их фильтрацию. Технология повышает эффективность очистки сточных вод до 98%, одновременно производя полезное удобрение. Это решение может быть внедрено:
- На очистных сооружениях городов;
- В животноводческих комплексах;
- На промышленных предприятиях, сбрасывающих азотсодержащие стоки;
Исследование проведено в рамках программы «Приоритет 2030», а его результаты опубликованы в материалах международной конференции «Химия. Экология. Урбанистика».
Читайте ещё материалы по теме:
Улучшение сенсорных экранов: учёные ПНИПУ разработали сверхточную модель распознавания касаний
Студенты ПНИПУ создали протезы конечностей, которые можно печатать на 3D-принтере