Los ingenieros están ganando oro con innovaciones que recuperan metales pesados ​​de biosólidos

Los ingenieros de Melbourne han desarrollado una forma rentable y respetuosa con el medio ambiente para eliminar los metales pesados, incluidos el cobre y el zinc, de los biosólidos.

El trabajo del equipo, dirigido por la Universidad RMIT en colaboración con South East Water y la Universidad Manipal en India, está desarrollando otros métodos para eliminar metales pesados ​​reciclando los residuos líquidos ácidos que se generan en la fase de recuperación en lugar de desecharlos.

El científico principal principal, el profesor Kalpit Shah de RMIT, dijo que los metales pesados ​​​​que se encuentran en los biosólidos (lodos de aguas residuales tratados) podrían ser valiosos, y la recuperación de metales como el cobre y el zinc podría lograrse con el enfoque del equipo.

“Nuestra innovación ayuda a garantizar que los biosólidos resultantes no filtren metales pesados ​​en el medio ambiente y retengan nutrientes que pueden usarse para aplicaciones terrestres”, dijo Shah, subdirector del (académico) Biosolids Australia Resource Transformation Training Center en la RMIT School of Ingeniería.

“Con un mayor procesamiento, los biosólidos se pueden convertir en biocarbón de alta calidad, que es una fuente de energía renovable y tiene una variedad de usos, incluso como fertilizante”.

El estudio fue publicado en la revista hidrometalurgia.

¿Cómo funciona la innovación?

Todo el proceso de remoción de metales consta de tres pasos: extracción, purificación y recuperación.

Antes del trabajo del equipo, los investigadores no habían explorado completamente la recuperación de metales a partir de biosólidos más allá del primer paso.

El primer autor del artículo de revista, el Dr. RMIT. El investigador Ibrahim Hakeem dijo que los biosólidos pueden contener varios metales encerrados en materia orgánica, lo que dificulta la purificación y recuperación de metales.

“Desarrollamos un enfoque en el que pudimos recuperar los metales uno por uno, y lo hicimos con una solución de circuito cerrado que causa el menor daño al medio ambiente”, dijo Hakeem de la Escuela de Ingeniería de RMIT.

El coautor de la Universidad de Manipal, el Dr. Abhishek Sharma, dijo que este trabajo fue beneficioso para mejorar la eficiencia general del proceso al convertir biosólidos en biocarbón a través de la pirólisis.

Shah dijo que el trabajo complementa la producción de biocarbón del equipo. tecnología de pirólisisque South East Water, Intelligent Water Networks (IWN) y Greater Western Water están probando en la planta de agua reciclada de Melton.

“La pirólisis es un proceso que usa calor para descomponer los materiales orgánicos en productos valiosos y se realiza sin oxígeno para evitar que los materiales se quemen. El equipo está utilizando este proceso para eliminar patógenos y contaminantes de los biosólidos que son motivo de preocupación”.

El coautor y director adjunto (Industria) del Centro Australiano de Capacitación en Transformación de Biosólidos, el Dr. Aravind Surapaneni, dijo que la industria del agua en todo el mundo está considerando tecnologías alternativas de conversión térmica, como la pirólisis, para abordar los problemas de contaminación, incluidas las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas ( PFAS).

El desafío es que la reducción de la materia orgánica por pirólisis da como resultado una mayor concentración de metales pesados ​​en el biochar, que la nueva técnica del equipo está ayudando a abordar.

El uso de biosólidos en tierras agrícolas en Australia está sujeto a pautas y reglamentos que establecen límites en las concentraciones de metales pesados, lo que garantiza el uso seguro de biosólidos como fertilizantes.

¿Cuáles son los siguientes pasos?

El equipo tiene como objetivo trabajar con las autoridades del agua para utilizar una técnica para eliminar los metales pesados ​​antes de la pirólisis.

“La transición a una economía circular es importante para la industria del agua”, dijo el Dr. David Bergmann, gerente de investigación y desarrollo de South East Water.

“Anteriormente, considerábamos nuestros lodos como desechos, pero ahora, con una investigación como esta, podemos ver que es posible purificarlos y convertirlos en materiales potenciales con valor y otras aplicaciones”.

Shah dijo que la innovación del equipo también podría aplicarse a otros flujos de desechos, como lodos de lagunas pluviales y relaves mineros.

“Planeamos trabajar con South East Water para realizar un análisis tecnoeconómico que, con suerte, conducirá a una prueba piloto”.

“También queremos trabajar con empresas que gestionan lagunas de aguas pluviales y relaves mineros. El próximo paso para trabajar con ellos podría ser analizar sus muestras en nuestro laboratorio, seguido de una prueba piloto”, dijo.