VINACHEM

Các nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Aalto (Phần Lan) đã tìm ra phương pháp mới để loại bỏ các chất dinh dưỡng đạm và phốtphat trong nước thải. Phương pháp này cho phép tách 99% các chất dinh dưỡng như đạm và phốtphat ra khỏi nước thải. Sau đó, các chất dinh dưỡng này có thể được sử dụng để sản xuất amoni sunphat hạt (NH4)2SO4 hoặc phốtphat, thích hợp cho sản xuất phân lân.

Quy trình mới giúp cho việc tái sử dụng các hợp chất nitơ và phốtpho trở nên dễ dàng hơn sau khi chúng đã được tách khỏi nước thải. Theo các nhà nghiên cứu, việc tách các chất dinh dưỡng từ các nguồn nước thải đô thị sẽ cho phép thu hồi lượng phốtpho và nitơ dạng amoniăc tương ứng khoảng 10% và 6% lượng phốtpho và nitơ dạng này được sản xuất trong công nghiệp. Sau đó, các chất đã thu hồi từ nước thải sẽ được sử dụng để sản xuất phân bón.

Ưu điểm nổi bật của quy trình mới là nó tiêu tốn ít năng lượng hơn các quy trình sản xuất thông thường. Công nghệ sản xuất phân đạm phổ biến ngày nay dựa trên quy trình Haber-Bosch, đây là quy trình phải vận hành ở nhiệt độ và áp suất cao, vì vậy tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Nhìn chung, sản xuất phân bón hiện chiếm khoảng 2% tiêu thụ năng lượng trên toàn cầu.

Trong phương pháp mới của mình, các nhà khoa học tại Đại học Aalto đã tăng độ pH của nước thải bằng cách sử dụng Ca(OH)2 để chuyển hóa nitơ trong amoniăc thành amoniăc dạng khí. Sau đó, amoniăc được tách qua một màng lọc và hòa tan trong axit sunphuric, tạo thành amoni sunphat. Sau khi cho kết tủa với muối canxi, sản phẩm thu được có thể sử dụng làm phân bón.

Theo một nhà nghiên cứu, do canxi (cùng với đạm và lân) là chất dinh dưỡng quan trọng nhất cho sự phát triển của cây trồng ở các vùng đất chua phèn của Phần Lan, nên việc sử dụng các chất chứa canxi để giảm pH sẽ không làm tăng chi phí của sản xuất phân bón theo phương thức này, vì bản thân canxi sẽ trở thành một thành phần của sản phẩm cuối cùng.

Các thí nghiệm đã thực hiện cho thấy, các nhà khoa học có thể tách đến 99% nitơ và 90-99% phốtpho trong nước tiểu, trong khi đó tiêu thụ năng lượng và hóa chất ít hơn nhiều so với quá trình xử lý nước thải thông thường hiện nay là quy trình nitrat hóa và khử nitrat.

Các nhà khoa học tại Đại học Aalto đã nộp đơn xin cấp bằng phát minh sáng chế và sẽ sớm xây dựng một dây chuyền pilot để triển khai áp dụng công nghệ mới.

Vấn đề thu hồi tài nguyên từ phế thải đang trở thành đề tài nóng đối với nhiều thành phố trên thế giới. Một số thành phố đã áp dụng mô hình “không phế thải” cho xu hướng phát triển bền vững. Mô hình này có nghĩa là thiết kế và sản xuất các sản phẩm cũng như các quá trình sao cho có thể tránh được hoặc giảm xuống tối thiểu phế thải, đồng thời thu hồi nguyên liệu từ phế thải để hạn chế tối đa nhu cầu đốt bỏ hoặc chôn lấp.

HV

Theo Chem.online, 4/2017