Θησαυρός αποχέτευσης:Οι μηχανικοί αποκαλύπτουν τον τρόπο βελτιστοποίησης των διαδικασιών για τη μετατροπή των πολύτιμων υλικών μετασχηματισμού των λυμάτων
Το θείο, ένα μη μεταλλικό στοιχείο, βρίσκεται συνήθως σε ρεύματα λυμάτων από διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της διύλισης πετρελαίου, της χημικής κατασκευής και της επεξεργασίας τροφίμων. Ενώ το θείο μπορεί να δημιουργήσει περιβαλλοντικές προκλήσεις, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Berkeley, είδαν την ευκαιρία να μετατρέψουν αυτό το απόβλητο προϊόν σε χρήσιμους πόρους.
Η έρευνα της ομάδας επικεντρώθηκε σε δύο κύριες διαδικασίες:τη διαδικασία μείωσης των μικροβιακών θειικών αλάτων (MSR) και την υδροθερμική διαδικασία. Το MSR συνεπάγεται την αξιοποίηση των μεταβολικών δυνατοτήτων των βακτηρίων που μειώνουν θειικά για τη μετατροπή θειικού άλατος, μια μορφή θείου που βρίσκεται στα λύματα, σε αέριο υδρογόνου. Αυτό το αέριο μπορεί στη συνέχεια να υποβληθεί σε επεξεργασία για την παραγωγή στοιχειακού θείου ή νανοσωματιδίων θείου.
Από την άλλη πλευρά, η υδροθερμική διαδικασία χρησιμοποιεί υψηλή θερμοκρασία και πίεση για να μετασχηματίσει το θειικό απευθείας σε πολύτιμα υλικά με βάση το θείο. Με τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο χρόνος παραμονής, οι ερευνητές πέτυχαν υψηλή απόδοση μετατροπής και έλαβαν νανοσωματίδια θείου με επιθυμητές ιδιότητες.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι η επιλογή της διαδικασίας εξαρτάται από τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά των λυμάτων και των επιθυμητών τελικών προϊόντων. Για παράδειγμα, το MSR είναι πιο κατάλληλο όταν το στοιχειώδες αέριο θείου ή υδρόθειο είναι το προϊόν -στόχο, ενώ η υδροθερμική διαδικασία είναι προτιμότερη όταν απαιτούνται νανοσωματίδια θείου.
Εκτός από την ανάκτηση πολύτιμων υλικών, οι διαδικασίες μετατροπής συμβάλλουν επίσης στη θεραπεία λυμάτων. Η μείωση του μικροβιακού θειικού άλατος μπορεί να απομακρύνει τα θειικά και άλλους μολυντές, μειώνοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εκκένωσης των λυμάτων. Η υδροθερμική διαδικασία μπορεί ταυτόχρονα να απομακρύνει τα βαρέα μέταλλα και άλλους ρύπους, παρέχοντας ένα διπλό όφελος για την ανάκτηση πόρων και τον καθαρισμό του νερού.
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν τη σημασία της εξέτασης ολόκληρης της αλυσίδας διεργασίας, συμπεριλαμβανομένων των χαρακτηριστικών των λυμάτων, της επιλογής των διαδικασιών, της ανάκτησης των υλικών και του συνολικού περιβαλλοντικού αντίκτυπου, για την επίτευξη βιώσιμου και αποτελεσματικού μετασχηματισμού θείου.
Αυτή η έρευνα παρέχει μια πολλά υποσχόμενη οδό για την ανάκτηση πολύτιμων υλικών από τα λύματα, μετατρέποντας τα απόβλητα σε πόρους ενώ συμβάλλουν στη θεραπεία των λυμάτων και στην περιβαλλοντική βιωσιμότητα.
