Une équipe de chercheurs de l'Université d'État de Floride étudiant de nouvelles méthodes pour éliminer les métaux lourds toxiques des biosolides (les déchets solides laissés après le traitement des eaux usées) a découvert que la clé est un bref passage dans un micro-ondes.

La méthode a éliminé trois fois la quantité de plomb des biosolides par rapport aux moyens conventionnels et pourrait réduire le coût total du traitement de plus de 60 pour cent, ce qui en fait une solution d'ingénierie possible pour aider à produire des engrais et permettre à plus de personnes de vivre avec un sol et une eau propres. La recherche est publiée dans le Journal de la production plus propre .

« Les biosolides sont une ressource précieuse, mais les métaux lourds empêchent leur utilisation, " dit Gang Chen, professeur de génie civil et environnemental au FAMU-FSU College of Engineering.

Alors que la population humaine de la planète augmente et que de plus en plus de personnes s'installent dans les villes, les usines de traitement des eaux usées du monde entier produisent plus de biosolides. Ces sous-produits sont souvent éliminés dans des décharges ou des incinérateurs, mais il y a des inconvénients à ces solutions, tels que les coûts élevés ou la pollution secondaire du processus de traitement lui-même.

Une autre option consiste à composter les biosolides, en les utilisant comme ingrédient d'engrais qui trouve une seconde vie dans l'agriculture. Aux Etats-Unis, environ la moitié de tous les biosolides sont recyclés.

Avant l'élimination ou le recyclage, leur utilisation doit être sécurisée. Un obstacle est la présence de métaux lourds, ainsi nommés pour leur poids atomique élevé. Étant donné que ces toxines potentielles peuvent s'infiltrer dans l'environnement à partir des biosolides, il est important de les extraire. Cependant, cette extraction peut être coûteuse.

Chen et son équipe se sont tournés vers leur connaissance de l'énergie pour développer un procédé plus efficace.

L'enquête est partie de la théorie. Ils ont calculé la quantité d'énergie nécessaire pour rompre les liaisons qui attachaient les métaux lourds au reste du biosolide mais ne détruiraient pas le biosolide lui-même. Quelque part sur le spectre électromagnétique, Le groupe de Chen a trouvé le rayonnement avec la bonne quantité d'énergie.

Le rayonnement micro-ondes semblait être juste. Après traitement au micro-ondes, les chercheurs ont réussi à éliminer les métaux lourds des biosolides avec une dose de produits chimiques de traitement inférieure à celle requise par l'extraction traditionnelle.

C'est une technique qui peut être étendue aux installations qui desservent une ville ou une région pour leur donner un moyen moins coûteux de rendre les biosolides sûrs, dit Chen.

C'est un travail important, parce que si les métaux lourds restent dans les biosolides qui sont appliqués au sol, ces métaux peuvent être absorbés par les plantes, qui font partie de la chaîne alimentaire des animaux ou des humains. Au fur et à mesure qu'ils s'accumulent dans le corps, ils peuvent provoquer une déficience intellectuelle chez les enfants, démence chez l'adulte, troubles du système nerveux central et dommages aux organes.

"Nous voulons rompre la boucle, " dit Chen.

Ancien doctorant Simeng Li, actuellement professeur assistant au département de génie civil de la California State Polytechnic University, Pomone, Runwei Li, un doctorant au Collège d'Ingénieurs FAMU-FSU, et Youneng Tang, professeur adjoint de génie civil et environnemental au FAMU-FSU College of Engineering, contribué à cette étude. Cette recherche a été financée par le Hinkley Center for Solid and Hazardous Waste Management.