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[海外]废水中有用物质的回收
2014-04-25 17:19:19 作者:金柱来源:

  不仅植物,人类和动物都需要磷,因为它是DNA的组成部分。由生物知识可知,我们的身体中许多生物过程(例如新陈代谢等)只有在磷原子存在的条件下才有可能发生。但是由于农民和许多工业企业使用过多的磷元素从而使得土壤过度富磷以及引起水道污染。

  这正是隶属德国植物保护部(DPP)磷平台的专家的着力点。他们的目的是从废水中回收磷,一方面是为了保护环境,另一方面是为了重新利用这一宝贵的原材料,从而不必开采新的磷矿以获得新的磷原料,因为从目前来看磷资源越来越稀缺了。虽然地球上已开发的磷矿资源足够为以后250年提供磷元素,但现在只有极少数国家出口这种元素,在这种情况下,如果地缘政治局势发生波动(即地区与地区,国家与国家之间发生矛盾),会导致有些国家或地区磷元素供应不足。另一个问题是,许多磷矿开采区的磷受到重金属的污染。不幸的是许多行业都严重依赖于磷元素,不仅仅是食品和饮料行业,同时也包括建材和洗涤剂行业以及半导体和照明设备制造行业。

  德国磷平台成立于2013年11月,并在弗劳恩霍夫研究协会的硅酸盐研究所(ISC)的物资回收工程集团和战略资源部(IWKS)的协同管理下运作。 “德国磷平台是关于磷元素的网络平台,”德国植物保护部的行政经理Stefan Gaeth教授解释说, “它试图把所有从事着与磷相关的工作(不论是磷的使用、回收或是对磷有需求的人或者企业)聚集在一个平台上。”

利用磁铁可去除水中的附磷的超顺磁性粒子

图片:Knut Dobberke / Fraunhofer ISC(弗劳恩霍夫研究协会硅酸盐研究所)

  磁铁回收磷

  但如何才能从废水中回收磷呢?IWKS的研究人员找到了一种方法。

  “我们往水中加入超顺磁性的粒子,”IWKS的“残渣、污泥、垃圾填埋场”业务部的负责人Carsten Gellermann博士表示。这意味着,如果这些颗粒检测到水中磁场的存在,它们本身会被磁性化。然而,如果移除磁铁,这些颗粒将失去其磁性而在水中自由浮动而不彼此附着。

  研究人员已经在这些超顺磁性粒子上附着有磷的结合位点,使它们能够以“背驮式”的携带方式将磷酸阴离子从水中回收出来。使用磁铁可以回收这些超顺次性颗粒和其上所附着的磷,从而使得水中不再含磷。

  “这样一来其他的有害物质,如有毒重金属,也可以用磁铁相对容易地除去,” Gellermann解释说。对于他们的技术研究人员,以及来自斯图加特大学的卫生工程、水质和国际固体废物管理协会的同事们,在2013年12月获得了水再利用不伦瑞克未来奖,价值10,000欧元。他们将在工业—绿色科技贸易博览会上(6号馆,展位J18)展示他们的技术和德国磷平台,该会议是4.7~4.11在汉诺威举行的贸易博览会的一个附属展会。

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