Than sinh học là giải pháp quan trọng để thu hồi lân từ bùn thải

Nguồn: Pixabay từ Pexels.

Lân là dưỡng chất cần thiết cho mọi sự sống. Tuy nhiên, nó chỉ được tìm thấy với số lượng hạn chế trong tự nhiên. Trong một nghiên cứu tại Đại học Borås ở Thụy Điển, than sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các phương pháp mới để tái chế và quản lý nguyên tố quan trọng này.

Trong dự án nghiên cứu của mình về Phục hồi tài nguyên, Naeimeh Vali đã nghiên cứu những thách thức về tái chế lân trong khi giảm lượng chất ô nhiễm và loại bỏ kim loại nặng. Cô đã khám phá cách thức có thể biến bùn thải đô thị và tàn dư nông nghiệp thành thứ hữu ích, cụ thể là than sinh học.

Dự án nghiên cứu có liên quan đáng kể đến việc xử lý nước thải đô thị, nơi tạo ra lượng lớn bùn thải. Bùn thải này chứa hầu hết lân từ nước thải cùng với một phần đáng kể chất hữu cơ.

Tuy nhiên, đến lượt nó lại bị ô nhiễm bởi kim loại nặng, các chất ô nhiễm hữu cơ như mầm bệnh, chất dioxin và kháng sinh. Đồng thời, các cuộc thảo luận đang diễn ra ở cấp quốc gia và khu vực EU để cấm việc đưa bùn thải được xử lý vào đất nông nghiệp.

Ứng dụng trong nông nghiệp và các lĩnh vực môi trường

Than sinh học là vật liệu có thể được sử dụng để thu hồi các dưỡng chất như lân, rất quan trọng đối với nông nghiệp vì nó là thành phần của phân bón. Đồng thời, than sinh học giúp giảm lượng chất ô nhiễm có hại có thể xâm nhập vào môi trường. Than sinh học đã thu hút sự chú ý của ngành công nghiệp, nhưng nghiên cứu về các ứng dụng khả thi của nó vẫn còn trong giai đoạn đầu.

“Ví dụ, lân rất quan trọng đối với sản xuất lương thực, nhưng đây là nguồn tài nguyên hữu hạn phải được quản lý một cách khôn ngoan. Đồng thời, chất thải chưa qua xử lý có thể gây hại cho môi trường. Tôi đã tập trung vào việc tìm hiểu cách thức các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến quá trình tái chế lân và loại bỏ kim loại nặng từ bùn thải đô thị bằng than sinh học”, Vali cho biết.

Trong dự án của mình, cô đã tập trung vào bùn thải cùng với tàn dư nông nghiệp gồm các thành phần khác nhau trong quá trình nhiệt phân, quá trình mà trong đó một chất được đun nóng đến nhiệt độ tới hạn trong môi trường không có oxy, để vật liệu phân hủy mà không xảy ra bất kỳ quá trình đốt cháy nào.

“Bằng cách thử nghiệm các thành phần vật liệu khác nhau và nhiệt độ khác nhau, tôi đã có thể nghiên cứu những đặc tính của than sinh học để đánh giá cách cải thiện nó để loại bỏ kim loại nặng, thu hồi lân và đảm bảo tính ổn định lâu dài của than sinh học cho các ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp và môi trường”, Vali giải thích.

Nồng độ cacbon và chất dinh dưỡng cao

Kết quả của dự án là tích cực và cho thấy nồng độ cacbon và chất dinh dưỡng trong than sinh học được tạo ra, bao gồm cả lân, là cao và có thể được sử dụng làm chất cải tạo đất hoặc dùng xử lý thêm trong công nghiệp.

“Một phát hiện khác là việc trộn bùn thải với tàn dư nông nghiệp, chẳng hạn như rơm giạ lúa mì hoặc chất thải từ lò bánh mì, trong quá trình nhiệt phân có thể tạo ra nhiều lân hữu dụng hơn cho cây trồng. Đồng thời, quá trình này làm giảm sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ và kim loại nặng trong than sinh học, làm cho nó an toàn hơn và hữu ích hơn”, Vali cho biết.

Dự án cho thấy phương pháp nhiệt phân có thể là một quá trình phù hợp với kết quả đôi bên cùng có lợi khi chất dinh dưỡng được thu hồi và lượng khí thải ô nhiễm giảm.

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org