Műtrágya a szennyvízből - Tényleg akkora ötlet lenne?

Tápanyagkristályok nyerhetők ki elektrolízissel a szennyvíztisztítók vizéből. A szennyvíziszap, a szennyvíz és a hígtrágya olyan értékes források, amelyekből műtrágya állítható elő az élelmiszertermeléshez.

A kutatók egy olyan vegyszermentes és környezetkímélő eljárást fejlesztettek ki, amellyel a visszanyert sók közvetlenül műtrágyává alakíthatók. A kristályokat elektrolízis segítségével nyerik ki.

A foszfor nemcsak a növények, hanem valamennyi élőlény számára fontos. Az élelmiszertermeléshez nélkülözhetetlen elem azonban egyre kisebb mennyiségben áll rendelkezésre. Ennek egyik jele, hogy a foszfáttartalmú műtrágyák ára folyamatosan emelkedik. Itt az ideje tehát az alternatívák keresésének, ami nem könnyű, mivel a foszfor nem helyettesíthető más anyaggal.

A Fraunhofer Társaság stuttgarti Határfelület- és Bioeljárástechnikai Kutatóintézetének (Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB) kutatói megoldást találtak erre a problémára.Az új eljáráshoz felhasznált anyagokat a szennyvíztisztítók szennyvizéből és a biogázüzemek erjesztett maradványaiból nyerik ki, ezek ugyanis kiválóan újrahasznosíthatók. Ehhez fejlesztettek ki a kutatók egy új eljárást, amely során úgy csapatják ki a tápanyagokat, hogy azok közvetlenül felhasználhatók legyenek műtrágyaként.

A jelenleg egy mobil kísérleti létesítményben kipróbálásra kerülő, szabadalmaztatott módszer lényege egy elektrokémiai folyamat, amely során elektrolízis segítségével nitrogént és foszfort csapatnak ki a struvitnak is nevezett magnézium-ammónium-foszfát formájában. A struvit nevű só kis kristályok formájában válik ki a szennyvízből, így közvetlenül felhasználható műtrágyaként. A módszer érdekessége, hogy a hagyományos eljárásokkal szemben nincs szükség sem sók, sem lúgok hozzáadására, így teljesen vegyszermentes.

A kísérleti létesítmény embermagasságú elektrolíziscellájában, amelyen átvezetik a szennyvizet, egy magnézium áldozati anód és egy fémkatód található. Az elektrolízis során a negatív póluson, a katódon, a víz felbomlik, és többek között hidroxidionok keletkeznek. A pozitív póluson, az anódon, oxidáció megy végbe: a magnéziumionok az oldatban található foszfáttal és ammóniummal reakcióba lépnek, és struvittá alakulnak.

Mivel a szennyvízben található magnéziumionok különösen könnyen lépnek reakcióba, az eljáráshoz nagyon kevés energiára van szükség, kevesebbre, mint a hagyományos módszerek esetében. Valamennyi, eddig vizsgált szennyvíz esetében 70 Wh/m3 alatt volt a szükséges teljesítmény, ami rendkívül alacsony értéknek számít. Emellett hosszú távú vizsgálatok kimutatták, hogy a kísérleti létesítmény reaktorában a foszforkoncentráció 99,7%-kal, 2 mg/l alá csökken.

Ezzel a kutatók azon határérték alá kerültek, amelyet a 100000 lakosegyenérték kapacitású szennyvíztisztítókra vonatkozó német rendelet ír elő. Az eljárás előnye abban áll, hogy a szennyvíztisztítók üzemeltetői a szennyvíztisztítást összekapcsolhatják a jövedelmező műtrágyagyártással. A struvit vonzó termék a mezőgazdaság számára, mivel jó minőségű műtrágyának számít, amely lassan adja le a tápanyagokat. A Fraunhofer Társaság kutatóinak kísérletei igazolták a hatékonyságot: struvit kijuttatása esetén a növények tápanyagfelvétele és termésmennyisége akár négyszerese volt annak, mint amit hagyományos műtrágyák használatával értek el.

A továbbiakban a kutatók a mobil kísérleti létesítményt különböző szennyvíztisztító telepeken akarják tesztelni, mielőtt az ipar képviselőivel közösen a jövő év elején piacra dobják. Az eljárás az élelmiszeriparban és a mezőgazdasági biogáztermelésben is alkalmazható, egyetlen feltétele, hogy a szennyvíz sok ammóniumot és foszfátot tartalmazzon.

Az eredeti cikke kapcsolatban érkezett egy komment, melyet érdemesnek tartunk közölni: - Nem valami nagy ötlet. A szennyvíziszapnak van már kialakult jobb hasznosítása. Minek műtrágya, ha a megfelelően kezelt iszap, vagy az ebből nyert komposz közvetlenül hasznosítható?

(Fraunhofer Gesellschaft, 2012.08.07.)

Forrás: www.scinexx.de

Garamvölgyi Ágnes

Forrás: http://www.mernokbazis.hu/cikkek/m%C5%B1tr%C3%A1gya-szennyv%C3%ADzb%C5%91l