Превращение сточных вод в удобрение возможно и может сделать сельское хозяйство более устойчивым

Сточные воды, отводимые из крупных бассейнов осадка сточных вод, потенциально могут сыграть роль в более устойчивом сельском хозяйстве. К такому выводу пришли исследователи в области экологической инженерии из Университета Дрекселя, изучившие процесс удаления аммиака из сточных вод и его преобразования в удобрение. Исследование показывает, что этот подход не только технически осуществим, но и может помочь снизить экологический и энергетический след производства удобрений, а также создать источник дохода для коммунальных служб и водоочистных сооружений.

Производство азотных удобрений — энергоемкий процесс, на который приходится почти 2% глобальных выбросов CO₂. В качестве альтернативы столетнему процессу Габера-Боша рассматривается извлечение азота из аммиака, удаляемого из воды на очистных сооружениях. Это создает «циклическую экономику азота», повторно используя существующий азот, что более устойчиво и может стать источником дохода. Один из изучаемых методов — air-stripping (отдувка воздухом), при которой аммиак превращается в газ и собирается в виде концентрированного сульфата аммония.

Проведенный командой анализ жизненного цикла и экономической целесообразности, основанный на данных объектов в Северной Америке и Европе, показал многообещающие результаты. Процесс отдувки аммиака выбрасывает в 5–10 раз меньше парниковых газов и использует в 5–15 раз меньше энергии, чем процесс Габера-Боша. Экономически стоимость производства удобрений из сточных вод настолько низка, что продукт можно продавать в 12 раз дешевле и оставаться рентабельным.

«Это указывает, что отдувка для получения сульфата аммония может быть небольшой, но важной ступенью к рекуперации и повторному использованию огромного количества азота, которое мы используем для поддержания мирового сельского хозяйства», — отметила соавтор исследования Сабрина Спатари. Кроме того, этот метод может обеспечить энергосбережение на самих очистных сооружениях и представляет альтернативу с менее вредным воздействием на окружающую среду и здоровье человека.