Cada año, en Rusia se registran miles de casos de contaminación de ríos y lagos, una parte importante de los cuales está relacionada con los vertidos industriales y urbanos. Uno de los problemas clave es el alto contenido de nitrógeno amoniacal, que provoca la floración del agua y la muerte de los ecosistemas. Científicos de la Universidad Politécnica de Perm desarrollaron un método que permite no solo limpiar las aguas residuales, sino también extraer de ellas un valioso fertilizante: la estruvita.
La estruvita es un mineral compuesto de magnesio, amonio y fosfatos. En la naturaleza, se encuentra en forma de cristales, y en la industria se utiliza como un fertilizante eficaz y un aditivo para animales. Sin embargo, su extracción de las aguas residuales seguía siendo una tarea compleja: los cristales se forman de manera desigual, lo que reduce la eficacia del proceso.
Los investigadores realizaron una serie de experimentos, estudiando la influencia de la acidez (pH), la temperatura y la velocidad de agitación en la formación de estruvita.
Condiciones óptimas:
- pH 8-9;
- Alta temperatura;
- Velocidad de agitación: 300 revoluciones por minuto;
Para extraer estruvita de calidad, es importante mantener la acidez del agua y tener en cuenta la velocidad de agitación de los componentes. Los experimentos con soluciones en diferentes condiciones permitieron determinar que los cristales crecen más rápido a alta temperatura y con un valor de acidez del agua de alrededor de 8-9 pH. Cuanto más rápido es el ritmo de agitación, más pequeñas son las partículas. Establecimos una velocidad óptima de 300 revoluciones por minuto. Permitió obtener cristales grandes y homogéneos de unos 10 micrómetros, que son adecuados para la filtración y la limpieza de vertidos.
El experimento realizado por los científicos también reveló que la adición de sustancias que contienen silicio permitió obtener cristales más pequeños y homogéneos (alrededor de 10 micrómetros), lo que facilita su filtración. La tecnología aumenta la eficacia de la depuración de aguas residuales hasta en un 98%, produciendo al mismo tiempo un fertilizante útil. Esta solución puede aplicarse:
- En las plantas de tratamiento de aguas residuales de las ciudades;
- En los complejos ganaderos;
- En las empresas industriales que vierten aguas residuales que contienen nitrógeno;
La investigación se llevó a cabo en el marco del programa «Prioridad 2030», y sus resultados se publicaron en los materiales de la conferencia internacional «Química. Ecología. Urbanismo».
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