[ad_1]

هدایت از ادرار از تصفیه خانه های فاضلاب شهری و بازیافت مایع غنی از مواد مغذی برای تولید کود محصول ، بر اساس یک مطالعه جدید منجر به استفاده از مزایای زیست محیطی در مقیاس شهری می شود. از دانشگاه میشیگان.

این مطالعه به صورت آنلاین و در تاریخ 15 دسامبر در ژورنال منتشر شده است علم و فناوری محیط زیست، سیستم های انحراف ادرار و تصفیه کود متمرکز در مقیاس بزرگ – که در حال حاضر هیچ کدام از آنها وجود ندارد – و تأثیرات محیطی مورد انتظار را با روش های متداول تصفیه فاضلاب و تولید کود مقایسه کرد.

محققان دریافتند که تغییر مسیر و بازیافت ادرار منجر به کاهش قابل توجهی در انتشار گازهای گلخانه ای ، استفاده از انرژی ، مصرف آب شیرین و احتمال تغذیه شکوفه های جلبک در دریاچه ها و دیگر آبها شده است. بسته به نوع تأثیر ، کاهش ها از 26 تا 64 درصد است.

نویسنده اصلی ، استفان هیلتون ، كه در حال انجام تحقیقات برای پایان نامه كارشناسی ارشد خود در دانشكده محیط زیست و توسعه پایدار است ، گفت: “دفع ادرار به طور مداوم تأثیرات محیطی كمتری نسبت به سیستم های معمولی دارد.”

“تجزیه و تحلیل ما به وضوح نشان می دهد که مزایای کاملاً مشخص – کاهش الزامات مدیریت فاضلاب و جلوگیری از تولید کودهای مصنوعی – بیشتر از تأثیر محیطی جمع آوری ، پردازش و حمل و نقل ادرار است ، که نشان می دهد تلاش های بیشتر برای توسعه از چنین سیستمهایی توجیه می شود. “

ادرار حاوی مواد مغذی ضروری نیتروژن ، فسفر و پتاسیم است و از هزاران سال قبل به عنوان کود برای محصولات کشاورزی استفاده می شود. در سالهای اخیر ، بازیافت ادرار به عنوان راهی برای تولید کودهای تجدیدپذیر ، ضمن کاهش میزان انرژی و مواد شیمیایی مورد نیاز برای تصفیه فاضلاب ، مورد مطالعه قرار گرفته است.

اگرچه سیستم انحراف ادرار و بازیافت در شهر وجود ندارد ، اما چندین پروژه بزرگ نمایشی در حال انجام است ، از جمله یکی در UM و پروژه ای در ورمونت که توسط موسسه Rich Earth اجرا می شود. هیلتون از داده های هر دو پروژه برای مدل سازی تأثیر محیطی احتمالی انحراف و بازیافت زباله های شهری استفاده کرد.

تصفیه فاضلاب مرکز اصلی مطالعه بود و از داده های گیاهان تصفیه خانه در میشیگان ، ورمونت و ویرجینیا در تجزیه و تحلیل استفاده شد. گیاه ویرجینیا در منطقه خلیج Chesapeake واقع شده است و به عنوان نمونه ای از گیاهان تصفیه با نیاز به حذف نیتروژن و فسفر سخت عمل می کند.

هیلتون و همکارانش با استفاده از تکنیکی به نام ارزیابی چرخه زندگی ، که ارزیابی جامعی از تأثیرات زیست محیطی متعدد را ارائه می دهد ، عملکرد تأسیسات انحراف ادرار و تولید کود در مقیاس بزرگ را با گیاهان تصفیه فاضلاب معمولی و تولید کود مصنوعی مقایسه می کنند استفاده از منابع تجدید ناپذیر.

جمع آوری و بازیافت ادرار در اکثر دسته ها برنده بارز آن است و در بعضی موارد نیاز به برخی مواد شیمیایی را برای تصفیه فاضلاب از بین می برد. عیب این است که یک روش تهیه کود حاصل از ادرار منجر به افزایش مداوم اسیدی شدن شده است.

چندین ارزیابی قبلی از چرخه زندگی ، تأثیر محیطی بازیافت ادرار را با سیستم های معمولی مقایسه کرده اند. اما مطالعه جدید UM اولین مطالعه شامل مدل سازی دقیق فرآیندهای تصفیه فاضلاب است که به محققان امکان مقایسه میزان انرژی و مواد شیمیایی استفاده شده در هر روش را می دهد.

Greg Keoleyan ، نویسنده ارشد ES&T و مدیر مرکز سیستم های پایدار در مدرسه UM برای محیط زیست ، گفت: “این اولین تجزیه و تحلیل عمیق عملکرد محیطی و مزایای بازیافت ادرار در مقیاس گسترده از نظر تصفیه فاضلاب معمولی و تولید کود است.” و پایداری وی همچنین ریاست کمیته پایان نامه هیلتون را بر عهده داشت.

حدود نیمی از منابع غذایی جهان به کودهای مصنوعی تولید شده از منابع تجدید ناپذیر بستگی دارد. سنگ فسفات برای بدست آوردن کود فسفات استخراج و فرآوری می شود. تولید کود ازت فرآیندی پرمصرف است که از گاز طبیعی استفاده می کند و 1.2٪ از مصرف جهانی انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای مربوط را بر عهده دارد.

در همان زمان ، سیستم های آب و فاضلاب 2٪ برق در ایالات متحده مصرف می کنند و حذف مواد مغذی یکی از فرآیندهای پر مصرف انرژی است.

انحراف ادرار برای بازیابی و بازیافت نیتروژن و فسفر به عنوان راهی برای بهبود پایداری مدیریت آب و تولید مواد غذایی توصیه می شود. این پتانسیل برای کاهش میزان انرژی و مواد شیمیایی مورد نیاز برای تصفیه فاضلاب و در عین حال کاهش جریان مواد مغذی جلبک های مضر شکوفه در دریاچه ها را دارد.

با این حال ، انحراف و بازیافت در مقیاس بزرگ نیاز به سیستم هایی برای جمع آوری و انتقال ادرار ، فرآوری آن به کود و سپس ارسال محصول نهایی برای مشتریان دارد. هر یک از این مراحل بر روی محیط تأثیر دارد.

در سال 2016 ، محققان دانشگاه UM 3 میلیون دلار کمک مالی از بنیاد ملی علوم برای بررسی توانایی تبدیل ادرار انسان به کود سالم محصول دریافت کردند. این پروژه توسط نانسی لاو و کریستا ویگینگتون از دانشگاه مهندسی عمران و محیط زیست هدایت می شود و شامل آزمایش روش های پیشرفته درمان ادرار و بررسی نگرش مردم نسبت به استفاده از کودهای حاصل از ادرار است. عشق همچنین یکی از نویسندگان سند جدید علوم و فن آوری های محیط زیست است.

به عنوان بخشی از تلاش های تأمین شده توسط NSF ، توالت های توالت انحراف ادرار به همراه آزمایشگاهی که ادرار به کود تبدیل می شود در پردیس شمالی UM نصب شدند. هیلتون ، که دانشجوی دوگانه دانشکده محیط زیست و توسعه پایدار در دانشگاه و گروه مهندسی عمران و محیط زیست بود ، از داده های پروژه برای کمک به مدل سازی سیستم انحراف ادرار در مقیاس بزرگ برای ساخت کود استفاده کرد. .

گلن دیگر ، استاد دانشگاه ، گلن دیگر گفت: “این یافته های جدید دلگرم کننده است زیرا مزایای بالقوه زیست محیطی سیستم های بزرگ انحراف و بازیافت ادرار را نشان می دهد ، که نشان می دهد ما در مسیر درست هستیم و باید به توسعه این فن آوری ها ادامه دهیم.” در مهندسی عمران و محیط زیست و عضو کمیته پایان نامه هیلتون.

بوون ژو ، عضو سابق تیم تحقیقاتی UM که اکنون در دانشگاه واترلو است ، همچنین نویسنده مقاله ES&T است. این مطالعه توسط بنیاد ملی علوم و بنیاد تحقیقات آب پشتیبانی می شود.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir