Kloakskat:Ingeniører afslører, hvordan man optimerer processer til omdannelse af spildevandssvovl værdifulde materialer

Ingeniører har afdækket værdifuld indsigt i at optimere processer til at omdanne spildevandssvovl til værdifulde materialer, såsom svovlnanopartikler, hvilket giver en bæredygtig løsning til ressourcegenvinding og spildevandsbehandling.

Svovl, et ikke-metallisk grundstof, findes almindeligvis i spildevandsstrømme fra forskellige industrier, herunder olieraffinering, kemisk fremstilling og fødevareforarbejdning. Mens svovl kan udgøre miljømæssige udfordringer, så forskere ved University of California, Berkeley, en mulighed for at omdanne dette affaldsprodukt til nyttige ressourcer.

Holdets forskning fokuserede på to hovedprocesser:den mikrobielle sulfatreduktionsproces (MSR) og den hydrotermiske proces. MSR involverer at udnytte de metaboliske evner hos sulfatreducerende bakterier til at omdanne sulfat, en form for svovl, der findes i spildevand, til hydrogensulfidgas. Denne gas kan derefter bearbejdes yderligere for at producere elementært svovl eller svovlnanopartikler.

På den anden side bruger den hydrotermiske proces høj temperatur og tryk til at omdanne sulfat direkte til værdifulde svovlbaserede materialer. Ved at optimere parametre som temperatur, tryk og opholdstid opnåede forskerne høj konverteringseffektivitet og opnåede svovlnanopartikler med ønskede egenskaber.

Undersøgelsen viste, at valget af proces afhænger af spildevandets specifikke karakteristika og de ønskede slutprodukter. For eksempel er MSR mere velegnet, når elementært svovl eller hydrogensulfidgas er målproduktet, mens den hydrotermiske proces er at foretrække, når svovlnanopartikler er påkrævet.

Udover at genvinde værdifulde materialer bidrager konverteringsprocesserne også til spildevandsrensning. Mikrobiel sulfatreduktion kan fjerne sulfat og andre forurenende stoffer, hvilket reducerer miljøpåvirkningen af ​​spildevandsudledning. Den hydrotermiske proces kan samtidig fjerne tungmetaller og andre forurenende stoffer, hvilket giver en dobbelt fordel ved ressourcegenvinding og vandrensning.

Forskerne understreger vigtigheden af ​​at overveje hele proceskæden, herunder spildevandsegenskaber, procesvalg, materialegenvinding og den overordnede miljøpåvirkning, for at opnå bæredygtig og effektiv svovlomdannelse.

Denne forskning giver en lovende vej til genvinding af værdifulde materialer fra spildevand, forvandling af affald til ressourcer og samtidig bidrager til spildevandsrensning og miljømæssig bæredygtighed.