海洋清理:致力于释放塑料废物的海洋
海洋清洁事业:一种革命性的想法,旨在将废物引向收集点,而不是追随收集点
废水处理对任何先进社会都是一个挑战。两种新技术可以帮助提取氮并去除重金属来生产肥料。
废物及其后果是技术的阴暗面。例如,将氮用于农业目的会导致水的富营养化,在此过程中,营养物质的过量会增加系统中的生物质,导致其崩溃。最明显的结果是爆炸性的藻类生长。幸运的是,科学也允许开发针对此类问题的解决方案。两项最新技术为 从废水和生物固体中获取肥料—污水污泥。
除青霉素外,很少有发明像氮肥那样对人类的生活产生如此大的影响。尽管如今的趋势是减少使用,但很少有人会质疑它们在历史事件中的重要作用,例如1960年代印度所谓的“绿色革命”。但是,由于德国科学家Haber和Bosch设计了该系统以从大气中获取氮和铵,因此在该领域没有取得重大进展。在芬兰开发的新工艺可能证明是真正的突破。关键在于废水的利用。
哈伯-博世(Haber-Bosch)工艺的主要问题之一是其能源密集性。事实上,据估计,肥料的产量占全球能源消耗的2%之多。如果我们也可以在处理废水的同时减少这些能源需求怎么办?这就是芬兰阿尔托大学的一个研究小组的理由。他们开发的实验堆 可以分离尿液中多达99%的氮和90-99%的磷,同时消耗更少的能量 和化学药品相比,通常是硝化-反硝化废水处理工艺。
他们的系统通过使用氢氧化钙提高水的PH值来工作,从而使水中的氨氮转化为气态氨,这是产生硫酸铵的基本成分,或者用外行的话讲是化肥。除此之外,还使用钙盐使水中的磷沉淀,也用作工业肥料。最后,钙盐对酸性土壤(例如芬兰的酸性土壤)有益。
研究小组成员之一Riku Vahala教授希望保持谨慎。他们必须对其他类型的废水进行进一步测试,并获得一些专利,然后该过程才能在实际的废水处理厂中实施。但是,这项技术的潜在优势不能被夸大。
在农业中使用生物固体的主要问题之一是重金属的积累,从长远来看,这可能对人体有害。在阿拉伯联合酋长国,特别是在 马斯达尔研究所,他们可能已经找到了解决该问题的方法,那就是采用一种新的系统,该系统可以分离进入Masdar水处理厂的废物中90%的锌和60%的铜,这是一个由阳光驱动的可持续城市项目。
自2016年首次在《科学报告》杂志上发表以来,该工艺一直在进行商业测试,该工艺可能使阿联酋目前生产的26,000吨固体废物转化为肥料。这样,除了提高国家作为肥料生产大国的形象之外, 它将清除大量填埋场中的重金属.
该过程包括多种技术。首先,它利用低压电流流过两个电极之间的污泥。到目前为止,所谓的电动修复尚无利可图,但是使用王水可以提高该技术的有效性,从而降低能耗。其次,使用果胶(一种能产生果冻,果酱并保持其凝胶状质地的试剂)可以使污泥中的残留离子凝结。
这两种利用固体废物并关闭水循环的系统,也可以视为循环经济这一更大趋势的一部分。这个词最早于1980年创造,涵盖了一系列策略 挖掘资源并优化生产 流程。这超越了回收利用,并建立在可再生,仿生或可生物降解的其他系统之上,同时采用了诸如再制造等技术,其主要目标是实现零浪费社会。
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