In questo articolo, discuteremo cos'è il fosforo, gli effetti di livelli elevati di fosforo su un ecosistema e come la tecnologia innovativa di elettrocoagulazione può essere utilizzata in modo sostenibile per un'efficace rimozione del fosforo nelle acque reflue e nelle fonti d'acqua.

Che cos'è il fosforo?

Il fosforo è uno dei nutrienti più comuni sul pianeta. È formato naturalmente in natura e può essere trovato in abbondanza all'interno dei depositi di roccia minerale, vale a dire il gruppo di apatite.

Due minerali in questo gruppo, idrossiapatite e fluoroapatite, sono le strutture principali nelle nostre ossa e nello smalto dei denti. Il fosforo è anche importante nel funzionamento di DNA, RNA e ATP all'interno delle cellule.

Questi fatti rendono questo minerale incredibilmente prezioso nello sviluppo e nel funzionamento biologici degli organismi viventi.

Il fosforo può essere utilizzato per produrre fosfato di calcio, un integratore alimentare per animali e il fosforo puro viene utilizzato per produrre sostanze chimiche di processo industriale. L'uso più considerevole del fosforo è nell'industria agricola.

I fertilizzanti per colture e giardini sono classificati per azoto, potassio e fosforo, che è vitale nella fotosintesi, in che modo le piante producono zuccheri per il carburante.

Per quanto il fosforo sia comune negli organismi viventi e nell'uso industriale, esistono diversi modi in cui il fosforo può entrare nelle fonti d'acqua oltre all'erosione delle rocce e dei sedimenti. A volte vengono aggiunti all'acqua di processo per prevenire la corrosione dei tubi e per trattare l'acqua della caldaia. Pertanto, possono finire in acqua potabile, acque reflue industriali e flussi di acque reflue domestiche. Il deflusso dalle fattorie può trasportare fertilizzanti ricchi di fosfato nelle acque superficiali e questi composti possono anche viaggiare attraverso il suolo fino alle fonti sotterranee.

Tuttavia, l'affinità del suolo con il fosforo può impedire che viaggi troppo lontano nelle riserve idriche sotterranee.

Infine, grazie alla sua presenza in forme di vita organiche, gli escrementi o gli organismi in decomposizione possono anche trasferire il fosforo nei sistemi idrici.

In che modo il fosforo può essere dannoso?

Livelli molto elevati di fosforo possono essere tossici per l'uomo e gli animali, causando problemi digestivi nel peggiore dei casi. L'effetto più preoccupante del fosforo nelle acque superficiali è il suo effetto sulla vita delle piante e l'effetto domino che provoca alla vita acquatica circostante.

L'aumento dei livelli di fosforo in un ecosistema acquatico può portare all'eutrofizzazione. Questo processo sostanzialmente accelera il processo di invecchiamento di quel particolare ecosistema. Il ciclo naturale di produzione / consumo è sbilanciato da un aumento del plancton e delle alghe causato dagli effetti dell'eutrofizzazione. Ciò inizialmente aumenterà le popolazioni di animali acquatici a causa dell'aumento delle fonti alimentari disponibili.

Tuttavia, se una coltre di alghe e plancton copre la superficie dell'acqua, la luce solare non può più raggiungere altre piante o vita marina.

Quando quelle piante muoiono, i batteri iniziano a decomporre i rifiuti organici e usano l'ossigeno nell'acqua per farlo.

Nel tempo, i batteri possono consumare tutto l'ossigeno presente nell'acqua, il che ucciderà la maggior parte delle forme di vita acquatiche come i pesci, che dovranno anche essere decomposti. Senza ossigeno, i nuovi batteri dovranno farsi avanti per la decomposizione. Questi batteri producono gas metano anziché anidride carbonica.

Tutto ciò si conclude inevitabilmente con la fonte d'acqua che si trasforma in una palude piena di materia organica morta e in decomposizione.

In alcuni casi, c'è un aumento delle alghe blu-verdi (cianobatteri) che producono tossine che possono causare irritazione alla pelle o danni al fegato per l'uomo e hanno anche effetti negativi sulla salute della fauna selvatica.

Come rimuovere il fosforo nelle acque reflue?

Per prevenire questi tipi di effetti ambientali pericolosi, è indispensabile ridurre i livelli di fosforo nelle acque reflue e di superficie. La rimozione del fosforo nelle acque reflue mediante elettrocoagulazione è un eccellente metodo di trattamento delle acque per fare questo.

Per massimizzare la rimozione del fosforo, è necessario ottimizzare alcune variabili: pH, densità di corrente, tempo e materiale degli elettrodi. Dare un'occhiata al questo studio fatto in Egitto sugli effetti di diverse variabili sulla quantità di fosforo rimosso dall'acqua.

I risultati hanno mostrato che un pH neutro è ottimale per tassi di rimozione più elevati insieme a una densità di corrente più elevata e tempi di reazione più elevati.

La maggior parte della riduzione del fosforo nelle acque reflue si è verificata entro 50 minuti usando un consumo energetico ottimizzato.

Sebbene ci siano delle avvertenze sull'utilizzo di densità di corrente più elevate per la rimozione del fosforo, come un maggiore consumo di energia e una più rapida corrosione degli elettrodi, queste sono alcune delle considerazioni più importanti quando si ottimizza un processo EC per la rimozione del fosforo dalle acque reflue.

Alla Genesis Water Technologies, Inc., abbiamo svolto la ricerca e i test su scala di banco per garantire che i nostri sistemi EC specializzati funzionino alla massima efficienza per garantire ai nostri clienti la massima rimozione di fosforo nelle acque reflue o in una fonte di acqua superficiale a un livello ottimizzato costo operativo.

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