从工业和农业废物中回收氮气和磷引起了人们的注意,因为需要实现一个以闭环经济为基础的社会可持续发展的概念。这些元素是生物的,对植物的生长至关重要。磷的储量是有限的,而产生氮的过程是耗电的。次级原料的潜在来源包括化肥工业、制药业、半导体生产、农业等许多工业的水废料。氮和磷的循环不仅减少了不可再生矿产资源的消耗,还削弱了自然水资源的饱和,而生物成分的饱和过多会导致水资源流失和饮用水减少。为了解决这个问题,科学家们开发了一种新方法,提高了从废物中提取氨、一种氮气和一种磷的效率。
彼尔姆理工学院科学家技术获得的斯特鲁维特
传统的方法不允许出现这样的结果。此外,科学家的技术将允许在strovite、磷酸盐矿物的基础上进行长期的国内化肥,并促进进口替代。这项研究发表在《应用化学杂志》上。
经二叠纪理工学院科学家修改的技术实施简单,工艺速度快,可以同时从废水中提取铵和磷酸盐,而无需使用多余的试剂。
彼尔姆理工学院科学家技术获得的斯特鲁维特
“由于传统径流以铵为主,磷酸盐含量较低,因此还需要将剩余的磷酸盐和全部镁引入径流中。我们建议将拟用作制备Struvit试剂的镁盐和磷酸盐的混合物改性为活性非晶中间体的液态形式。这使得从铵和磷酸盐中彻底清除水废物成为可能,”PNIPU化学和生物技术系副教授Irina Permyakova说。
经过一系列实验,科学家们能够用更容易获得的镁和磷原料来源取代反应合格的试剂,这将有助于在未来降低以struvit为基础的肥料的成本。
通过使用活性中间体二叠纪,科学家们能够将水溶液中铵和磷酸盐的回收率提高到98-99%。研究结果将对含有磷酸铵杂质的水性废物的企业有用。从这些废物中,企业将能够制造出斯特鲁维特并将其作为矿物肥料出售。这项工作是在俄罗斯基础研究基金会的财政支持下,在“优先-2030”学术战略领导计划的框架内完成的。