Переосмысление ценности осадка сточных вод

Исследователи из группы питания растений ETH Zurich оценивали методы создания эффективного и экологичного фосфатного удобрения из золы осадка сточных вод. Новый термохимический процесс извлечения тяжелых металлов может стать решением.

Одним из главных преимуществ использования осадка сточных вод в качестве удобрения является рециклинг ценных питательных веществ для растений из общества обратно в агросистему. Однако, обратная сторона — риск внесения потенциально вредных химических веществ в почву, что создает угрозу для окружающей среды и здоровья человека. В Швейцарии с 2008 года использование чистого осадка для удобрения сельскохозяйственных полей запрещено именно по этой причине.

В качестве альтернативы осадок сжигают, а золу используют для производства удобрения. Хотя этот процесс устраняет вредные органические химикаты, постоянное внесение золы приводит к накоплению тяжелых металлов в почве, что может снизить урожайность, уменьшить биологическую активность почвы и повысить концентрацию тяжелых металлов в культурах.

Несмотря на недостатки, осадок сточных вод остается предметом дискуссий. Полный отказ от него означал бы потерю значительного количества фосфора и других ценных питательных веществ. Глобальные запасы фосфатов сокращаются, в то время как фосфор в отходах жизнедеятельности человека накапливается, что повышает интерес к технологиям его сохранения или извлечения.

В рамках проекта Phoskraft исследователи изучали эффективность фосфатного удобрения, удаление тяжелых металлов, биодоступность и экономику удобрения на основе золы осадка. «Фосфор — ключевой нутриент для жизни человека, животных и растений. Этот ограниченный ресурс должен циркулировать более эффективно», — утверждает ведущий исследователь проекта Симона Нанцер.

Прорывной проект связан с австрийской компанией, разработавшей новый термохимический процесс для обеззараживания и извлечения тяжелых металлов из золы осадка. Группа ETH оценивала эту запатентованную методику. «Согласно нашим выводам, метод значительно снижает риск загрязнения почвы тяжелыми металлами по сравнению с осадком или необработанной золой. Более того, он уникален тем, что производит остаток с высоким содержанием фосфора, который потенциально может стать рыночным фосфатным удобрением», — объясняет Нанцер.

Результаты также показали, что есть возможности для улучшения. Хотя остаток от термохимического процесса можно устойчиво и экономично возвращать в сельское хозяйство, доступность фосфора для растений будет хорошей только в кислых и нейтральных почвах. «В щелочных почвенных условиях химическая реактивность материала недостаточна для обеспечения доступности фосфора растениям. Модификации процесса необходимо разработать и протестировать в будущих исследованиях», — уточняет Нанцер.