Marie Leroy
Des ingénieurs de Melbourne ont mis au stage un moyen rentable et écologique d’éliminer les métaux lourds, notamment le cuivre et le zinc, des biosolides.
Les travaux de l’équipe, dirigés par l’Université RMIT en collaboration avec la South East Water et l’Université de Manipal en Inde, font progresser d’autres méthodes d’élimination des métaux lourds en recyclant les déchets liquides acides produits pendant la stage de récupération, au lieu de les jeter.
Le chercheur principal principal, le professeur Kalpit Shah du RMIT, a déclaré que les métaux lourds trouvés dans les biosolides – les boues d’épuration traitées – peuvent être précieux et que la récupération de métaux tels que le cuivre et le zinc peut être réalisée en utilisant l’approche de l’équipe.
« Notre innovation permet de garantir que les biosolides résultants ne libèrent pas de métaux lourds dans l’environnement et conservent les nutriments qui peuvent être utilisés pour les programs terrestres », a déclaré Shah, directeur adjoint (académique) du Centre de formation pour la transformation des biosolides australiens financé par l’ARC. Ressources à l’école d’ingénieurs du RMIT.
“Avec un traitement ultérieur, les biosolides peuvent être transformés en biochar de haute qualité, qui est une ressource d’énergie renouvelable et a une gamme d’applications, y compris comme engrais.”
La recherche est publiée dans la revue internationale Hydrometallurgy.
Remark fonctionne l’innovation ?
Le processus world-wide d’élimination des métaux se déroule en trois étapes : extraction, purification et récupération.
Avant les travaux de l’équipe, la récupération des métaux à partir des biosolides n’avait pas été pleinement explorée par les chercheurs au-delà de la première étape.
Le leading auteur de l’article de la revue, Ibrahim Hakeem, chercheur au doctorat au RMIT, a déclaré que les biosolides peuvent contenir plusieurs métaux enfermés dans la matière organique, ce qui rend la purification et la récupération des métaux difficiles.
“Nous avons conçu une approche dans laquelle nous avons pu récupérer les métaux un par un et l’avons fait avec une resolution en boucle fermée qui bring about le moins de dommages à l’environnement”, a déclaré Hakeem, de la College of Engineering du RMIT.
Le co-auteur de l’Université de Manipal, le Dr Abhishek Sharma, a déclaré que ce travail était bénéfique pour améliorer l’efficacité du processus world lors de la conversion des biosolides en biochar par pyrolyse.
Shah a déclaré que le travail complétait la technologie de pyrolyse produisant du biochar de l’équipe, que South East Drinking water, Clever Drinking water Networks (IWN) et Greater Western H2o testent à l’usine d’eau recyclée de Melton.
« La pyrolyse est un processus qui utilise la chaleur pour décomposer les matières organiques en produits de valeur et se produit sans oxygène pour empêcher les matériaux de brûler. L’équipe utilise ce processus pour éliminer les brokers pathogènes et les contaminants préoccupants des biosolides.
Le co-auteur et directeur adjoint (industrie) du Centre de development pour la transformation des ressources biosolides de l’Australie, financé par l’ARC, le Dr Aravind Surapaneni, a déclaré que les industries de l’eau dans le monde envisageaient des systems options de conversion thermique telles que la pyrolyse pour répondre aux préoccupations concernant les contaminants, y compris les for each- et substances polyfluoroalkyliques (PFAS).
Le défi est que la réduction de la matière organique par pyrolyse entraîne une concentration furthermore élevée de métaux lourds dans le biochar, ce que la nouvelle strategy de l’équipe aide à résoudre.
L’application de biosolides sur les terres agricoles en Australie est soumise à des directives et à des réglementations qui spécifient les limites de concentration de métaux lourds, garantissant que les biosolides peuvent être utilisés en toute sécurité comme engrais.
Quelles sont les prochaines étapes?
L’équipe vise à travailler avec les autorités de l’eau pour utiliser sa approach d’élimination des métaux lourds avant la pyrolyse.
“La changeover vers une économie circulaire est importante pour l’industrie de l’eau”, a déclaré le directeur R&D de South East Water, le Dr David Bergmann.
“Nous avons déjà considéré nos boues comme des déchets, mais maintenant, grâce à des recherches comme celle-ci, nous sommes en mesure de voir qu’il est achievable de les nettoyer et de les convertir en matériaux potentiels ayant de la valeur et d’autres programs.”
Shah a déclaré que l’innovation de l’équipe pourrait également être utilisée pour d’autres flux de déchets tels que les boues de lagune d’eaux pluviales et les résidus miniers.
“Nous prévoyons de travailler avec South East Drinking water pour faire une analyse technico-économique qui, nous l’espérons, conduira à des essais pilotes.
“Nous souhaitons également travailler avec des entreprises qui gèrent des lagunes d’eaux pluviales ainsi que des résidus miniers. La prochaine étape de l’engagement avec elles pourrait consister à tester leurs échantillons dans notre laboratoire, suivis d’un essai pilote”, a-t-il déclaré.
« Investigations into the shut-loop hydrometallurgical process for weighty metals elimination and recovery from biosolids by way of gentle acid pre-treatment » est publié dans Hydrometallurgy (DOI : 10.1016/j.hydromet.2023.106044).
Les co-auteurs sont Ibrahim Hakeem, Pobitra Halder, Shefali Aktar, Mojtaba Hedayati Marzbali, Abhishek Sharma, Aravind Surapaneni, Graeme Small, Jorge Paz-Ferreiro et Kalpit Shah.
