.
Engenheiros em Melbourne desenvolveram uma maneira econômica e ecológica de remover metais pesados, incluindo cobre e zinco, de biossólidos.
O trabalho da equipe, liderado pela RMIT University em colaboração com a South East Water e a Manipal University na Índia, promove outros métodos de remoção de metais pesados ao reciclar o resíduo líquido ácido produzido durante a fase de recuperação, em vez de jogá-lo fora.
O principal pesquisador sênior, professor Kalpit Shah, da RMIT, disse que os metais pesados encontrados em biossólidos – lodo de esgoto tratado – podem ser valiosos, e a recuperação de metais como cobre e zinco pode ser alcançada usando a abordagem da equipe.
“Nossa inovação ajuda a garantir que os biossólidos resultantes não liberem metais pesados para o meio ambiente e retenham os nutrientes que podem ser usados para aplicações no solo”, disse Shah, vice-diretor (acadêmico) do Centro de Treinamento financiado pela ARC para a transformação dos biossólidos da Austrália. Recursos na Escola de Engenharia da RMIT.
“Com processamento adicional, os biossólidos podem ser transformados em biocarvão de alta qualidade, que é um recurso de energia renovável e tem uma variedade de aplicações, inclusive como fertilizante”.
A pesquisa foi publicada na revista internacional hidrometalurgia.
Como funciona a inovação?
O processo geral de remoção de metal ocorre em três etapas: extração, purificação e recuperação.
Antes do trabalho da equipe, a recuperação de metais de biossólidos não havia sido totalmente explorada entre os pesquisadores além do primeiro estágio.
O primeiro autor do artigo da revista, o pesquisador RMIT PhD Ibrahim Hakeem, disse que os biossólidos podem conter vários metais presos na matéria orgânica, tornando a purificação e a recuperação de metais um desafio.
“Desenvolvemos uma abordagem em que conseguimos recuperar os metais um por um e o fizemos com uma solução de circuito fechado que causa menos danos ao meio ambiente”, disse Hakeem, da Escola de Engenharia da RMIT.
O co-autor da Manipal University, Dr. Abhishek Sharma, disse que este trabalho foi benéfico para melhorar a eficiência do processo geral durante a conversão de biosólidos em biochar via pirólise.
Shah disse que o trabalho complementou a tecnologia de pirólise de produção de biocarvão da equipe, que a South East Water, a Intelligent Water Networks (IWN) e a Greater Western Water estão testando na Melton Recycled Water Plant.
“A pirólise é um processo que usa calor para decompor materiais orgânicos em produtos valiosos e ocorre sem oxigênio para evitar que os materiais queimem. A equipe usa esse processo para remover patógenos e contaminantes de preocupação emergente dos biossólidos.”
O co-autor e vice-diretor (indústria) do centro de treinamento financiado pela ARC para a transformação dos recursos de biossólidos da Austrália, Dr. Aravind Surapaneni, disse que as indústrias de água em todo o mundo estão considerando tecnologias alternativas de conversão térmica, como a pirólise, para abordar as preocupações com contaminantes, incluindo per e substâncias polifluoralquil (PFAS).
O desafio é que a redução da matéria orgânica por meio da pirólise resulta em uma maior concentração de metais pesados no biochar, que a nova técnica da equipe ajuda a resolver.
A aplicação de biossólidos em terras agrícolas na Austrália está sujeita a diretrizes e regulamentos que especificam limites para as concentrações de metais pesados, garantindo que os biossólidos possam ser usados com segurança como fertilizantes.
Quais são os próximos passos?
A equipe pretende trabalhar com as autoridades de água para usar sua técnica de remoção de metais pesados antes da pirólise.
“A transição para uma economia circular é importante para a indústria de água”, disse o gerente de P&D da South East Water, Dr. David Bergmann.
“Já vimos nosso lodo como resíduo, mas agora, por meio de pesquisas como esta, podemos ver que é possível limpá-lo e convertê-lo em materiais potenciais com valor e outras aplicações”.
Shah disse que a inovação da equipe também pode ser usada para outros fluxos de resíduos, como lama de lagoas de águas pluviais e rejeitos de minas.
“Estamos planejando trabalhar com a South East Water para fazer uma análise técnico-econômica que, com sorte, levará a um teste-piloto.
“Também estamos ansiosos para trabalhar com empresas que gerenciam lagoas de águas pluviais, bem como rejeitos de minas. A próxima etapa do envolvimento com elas pode ser testar suas amostras em nosso laboratório, seguido do teste-piloto”, disse ele.
‘Investigações sobre o processo hidrometalúrgico de circuito fechado para remoção de metais pesados e recuperação de biossólidos por meio de pré-tratamento com ácido suave’ é publicado em hidrometalurgia (DOI: 10.1016/j.hydromet.2023.106044).
Os co-autores são Ibrahim Hakeem, Pobitra Halder, Shefali Aktar, Mojtaba Hedayati Marzbali, Abhishek Sharma, Aravind Surapaneni, Graeme Short, Jorge Paz-Ferreiro e Kalpit Shah.
.
