АДСОРБЦІЙНЕ ВИЛУЧЕННЯ ФОСФОРУ З РІДКИХ ВІДХОДІВ З УТИЛІЗАЦІЄЮ ОСАДІВ У ДОБРИВА

Анотація

Дослідження присвячене вирішенню проблеми вилучення фосфору зі стічних вод, що є надзвичайно актуальною у сучасних умовах зростання антропогенного навантаження на водні ресурси. Надмірне надходження фосфатів у природні водойми спричиняє інтенсивну евтрофікацію, погіршення якості води, зниження біорізноманіття та зростання витрат на водопідготовку. Одночасно фосфор належить до невідновлюваних корисних копалин, запаси яких поступово вичерпуються, що зумовлює економічну доцільність його повернення у виробничий цикл. Тому поєднання процесу очищення стічних вод із подальшим використанням вилучених фосфатів у виробництві добрив відповідає принципам сталого розвитку та циркулярної економіки. У роботі представлено результати експериментального дослідження ефективності вилучення фосфатів із модельних розчинів у динамічних і періодичних умовах із використанням адсорбентів різної природи. У динамічних випробуваннях найвищу ефективність продемонстрував природний цеоліт, який забезпечив ступінь очищення 94,5%, що значно перевищує показники активованого вугілля, глауконіту та подрібненої шкарлупи волоського горіха (67,75 –76,5%). У періодичних умовах найшвидше вилучення фосфатів (98 % за 2 години) спостерігалося для активованого вугілля, однак цеоліт проявив кращий баланс між ефективністю очищення та можливістю подальшої екологічно безпечної утилізації. Особливу увагу приділено перспективам повторного використання насичених адсорбентів. Показано, що цеолітові осади можуть слугувати доступною сировиною для виробництва мінеральних і органо-мінеральних добрив пролонгованої дії, які покращують структуру ґрунту, підвищують утримання вологи та зменшують втрати поживних елементів. На основі отриманих даних запропоновано удосконалену технологічну схему очищення міських стічних вод із впровадженням стадії доочищення у контактних відстійниках із дозуванням цеоліту (1 г/дм³, 60 хв контакту). Запропоноване рішення забезпечує не лише значне зниження концентрації фосфатів, але й створює умови для інтеграції процесів очищення та ресурсного відновлення, що є важливою перевагою для сучасних очисних споруд.