Como utilizar eletrocoagulação para remoção eficiente de fósforo em águas residuais
Neste artigo, discutiremos o que é o fósforo, os efeitos dos níveis elevados de fósforo em um ecossistema e como a tecnologia inovadora de eletrocoagulação pode ser usada de forma sustentável para a remoção eficaz de fósforo em águas residuais e fontes de água.
O que é fósforo?
O fósforo é um dos nutrientes mais comuns do planeta. Ela é formada naturalmente na natureza e pode ser encontrada em abundância em depósitos de rochas minerais, a saber, o grupo da apatita.
Dois minerais desse grupo, a hidroxiapatita e a fluoroapatita, são as principais estruturas dos ossos e do esmalte dentário. O fósforo também é importante no funcionamento do DNA, RNA e ATP dentro das células.
Estes fatos tornam este mineral incrivelmente valioso no desenvolvimento biológico e funcionamento de organismos vivos.
Fósforo pode ser usado para fazer fosfato de cálcio, um suplemento nutricional para animais e fósforo puro é usado para fazer produtos químicos de processo industrial. O uso mais considerável de fósforo é na indústria agrícola.
Fertilizantes para culturas e jardins são classificados para nitrogênio, potássio e fósforo, que é vital na fotossíntese, como as plantas produzem açúcar para combustível.
Tão comum quanto o fósforo é nos organismos vivos e no uso industrial, existem várias maneiras pelas quais o fósforo pode entrar nas fontes de água além da erosão de rochas e sedimentos. Às vezes são adicionados para processar a água para evitar a corrosão do tubo e para tratar a água da caldeira. Portanto, eles podem acabar em água potável, efluentes industriais e correntes domésticas de águas residuais. O escoamento das fazendas pode transportar fertilizantes ricos em fosfato para as águas superficiais, e esses compostos também podem viajar pelo solo até as fontes de água subterrânea.
No entanto, a afinidade do solo pelo fósforo pode impedi-lo de viajar muito para o abastecimento de água subterrânea.
Finalmente, devido à sua presença em formas de vida orgânicas, os organismos excrementos ou em decomposição também podem transferir fósforo para os sistemas de água.
Como pode o fósforo ser prejudicial?
Níveis muito altos de fósforo podem ser tóxicos para humanos e animais, causando problemas digestivos na pior das hipóteses. O efeito mais preocupante do fósforo nas águas superficiais é o seu efeito na vida das plantas e o efeito dominó que causa à vida aquática circundante.
O aumento dos níveis de fósforo num ecossistema aquático pode levar à eutrofização. Este processo basicamente acelera o processo de envelhecimento desse ecossistema em particular. O ciclo natural de produção / consumo é desequilibrado pelo aumento do plâncton e das algas causado pelos efeitos da eutrofização. Isso inicialmente aumentará as populações de animais aquáticos devido ao aumento das fontes de alimento disponíveis.
No entanto, se um manto de algas e plâncton cobrir a superfície da água, a luz do sol não poderá mais chegar a outras plantas ou à vida marinha.
Quando essas plantas morrem, as bactérias começam a decompor os resíduos orgânicos e usam o oxigênio na água para fazê-lo.
Com o tempo, as bactérias podem consumir todo o oxigênio da água, o que matará a maioria das formas de vida aquáticas, como peixes, que também precisarão ser decompostos. Sem oxigênio, novas bactérias terão que se manifestar para a decomposição. Estas bactérias produzem gás metano em vez de dióxido de carbono.
Tudo isso inevitavelmente termina com a fonte de água se transformando em um pântano cheio de matéria orgânica morta e em decomposição.
Em alguns casos, há um aumento de algas verde-azuladas (cianobactérias) que produzem toxinas que podem causar irritação da pele ou danos ao fígado dos seres humanos e também têm efeitos negativos sobre a vida selvagem.
Como remover fósforo em águas residuais?
Para evitar estes tipos de efeitos ambientais perigosos, é imperativo reduzir os níveis de fósforo nas águas residuais e superficiais. Remoção de fósforo em águas residuais usando eletrocoagulação é um excelente método de tratamento de água para fazer isso.
Para maximizar a remoção de fósforo, algumas variáveis devem ser otimizadas: pH, densidade de corrente, tempo e material do eletrodo. Dê uma olhada este estudo feito no Egito sobre os efeitos de diversas variáveis na quantidade de fósforo removido da água.
Os resultados mostraram que um pH neutro é ideal para maiores taxas de remoção, juntamente com uma maior densidade de corrente e maior tempo de reação.
A maioria da redução do fósforo nas águas residuais ocorreu em minutos de 50 usando o consumo de energia otimizado.
Embora existam advertências para o uso de densidades de corrente mais altas para remoção de fósforo - como aumento do consumo de energia e corrosão mais rápida do eletrodo - essas são algumas das considerações mais importantes ao otimizar um processo de CE para remoção de fósforo de águas residuais.
Na Genesis Water Technologies, Inc., colocamos a pesquisa e testes em escala de bancada para garantir que nossos sistemas especializados em EC estejam operando com eficiência máxima para garantir que nossos clientes obtenham a mais alta remoção de fósforo em águas residuais ou em uma fonte de água superficial. custo operacional.
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