در این گزارش، استفاده از این ضایعات جامد(لجن) به‌عنوان ماده خام برای تولید کود کشاورزی، تولید انرژی، استحصال فلزات سنگین گران بها از خاکستر فرایندهای سوزاندن و پیرولیز و تجربیات شرکت فاضلاب تهران مورد بررسی قرار می‌گیرد.
کاربرد جامدات زیستی در زمین
استفاده از جامدات زیستی به صورت خام یا فراوری شده در زمین به شرط توجه به آنالیز کیفیت کنونی خاک (از قبیل میزان PH، فلزات سنگین، میزان مواد بزرگ و ریز مغذی و غیره)، به عنوان یک رویکرد جامع برای مدیریت با دوام این منبع و به عنوان گزینه ای اقتصادی در بسیاری از شرایط می باشد. طبق تجربیات دفتر ساماندهی جامدات زیستی شرکت فاضلاب تهران در خصوص برگزاری دو دوره مزایده فروش کیک لجن و صحبت با افراد فعال در زمینه فراوری و استفاده از ضایعات و لجن در کشاورزی و صنعت و با توجه به اینکه کیک لجن تولیدی دارای حدودا ۷۵ الی ۸۰ و دپو شده دارای ۶۵ درصد آب می باشد، بنابراین عرضه به صورت فراوری نشده این محصول با استقبال گسترده مواجه نشده است و صرفه در فراوری آن در محل تصفیه خانه فاضلاب می باشد.
کاربرد جامدات زیستی در زمین می تواند در بسیاری از موارد از جمله افزایش وزن بخش جامد محصولات کشاورزی، افزایش ماده آلی خاک، افزایش مقاومت خاک در برابر شرایط نامساعد جوی، افزایش رطوبت ظرفیت مزرعه‌ای و نقطه پژمردگی خاک، افزایش فعالیت میکروبی، تنفس پذیری و ترشح آنزیم ها در خاک سودمند باشد.
مقایسه لجن حاصل از فرایند تصفیه فاضلاب با کودهای شیمیایی
میزان کربن آلی در خاک اصلاح شده با لجن فاضلاب می‌تواند تا سه برابر بیشتر از خاک‌های تیمار شده با کودهای شیمیایی باشد. کودهای شیمیایی به صورت عمده وارداتی و ارزبر می باشند در حالی که صادرات کودهای آلی به خصوص با استفاده از جامدات زیستی می تواند یک منبع موثر برای ورود ارز به کشور و ایجاد ارزش افزوده بسیار بالاتر باشد.
گرفتن انرژی با سوزاندن جامدات زیستی
با سوزاندن کامل لجن با اکسیژن می توان انرژی برق استحصال کرد، خاکستر حاصله را می توان در ساخت سیمان و مصالح ساختمانی مانند آجر و غیره استفاده کرد و یا فلزات سنگین موجود در خاکستر حاصله که هزینه بر و نیازمند فناوری پیشرفته و ورود شرکت های دانش بنیان به این حوزه است را استحصال کرد.
راهکار نوین و کاربردی سوزاندن لجن، استفاده از پلاسمای داغ برای سوزاندن کامل ضایعات از جمله لجن است که باعث می شود تمامی عناصر موجود در لجن به صورت آزاد در آیند و از حرارت حاصله برای تولید برق استفاده کرد و در نهایت فلزات سنگین و غیرسنگین و مواد بی اثر مانند سیلیس به صورت مذاب سرد شده در می آیند.
گرفتن انرژی، سوخت، کربن بلک، سوخت هیدروژنی در فرایند پیرولیز حرارت بالا
حرارت دادن لجن بدون اکسیژن در کوره پیرولیز حرارت بالا به عنوان طرحی مفید برای بازیابی انرژی مصرف شده برای تولید لجن است. مناقصه دستگاه پیرولیز حرارت بالا به عنوان طرحی مفید برای بازیابی انرژی مصرف شده برای تولید لجن، در جریان می باشد. فرایند پیرولیز باعث تولید محصولاتی چون روغن پیرولیز ،کربن بلک، کربن فعال، هیومیک اسید،تولید هیدروژن سبز (بدون ایجاد کربن دی اکسید مخرب لایه اوزون) و خاکستر (ash) باقیمانده شامل مواد بی اثر مانند سیلیس و اکسید فلزات سنگین می‌شود.
استحصال فلزات سنگین گران بها از خاکستر فرایند های سوزاندن و پیرولیز
خاکستر (ash) باقیمانده حاصل از فرایندهای سوزاندن و پیرولیز شامل مواد بی اثر مانند سیلیس و اکسید فلزات سنگین، به دلیل تغلیظ فلزات سنگین، به عنوان ضایعات پر خطر محسوب می شود که بایستی دفن گردد یا در پروسه تولید سیمان، بلوک بتنی و غیره مورد استفاده قرار گیرد. حال آنکه این فلزات سنگین شامل طلا، نقره، مس و غیره می شود که موادی گران قیمت در صنعت و زینت آلات محسوب می شوند، که می توان به وسیله روش های حرارتی، شیمیایی و غیره به شرط برآورد هزینه و فایده توسط شرکت های دانش بنیان و غیره به انجام رساند.
در یک مطالعه در ده سال اخیر، دانشمندان دانشگاه ایالتی آریزونا، فلزات مختلف در لجن فاضلاب را اندازه گیری کردند و ارزش آن را تخمین زدند. آنها نمونه‌های لجن جمع‌آوری‌شده از سراسر کشور را برداشتند و محتوای فلز را با استفاده از یک طیف‌سنج جرمی اندازه‌گیری کردند که می‌تواند عناصر مختلف را هنگام یونیزه شدن آنها در پلاسمای فوق‌گرم تشخیص دهد. آن ها نتیجه را در نشریه Environmental Science & Technology به صورت آنلاین گزارش دادند که در لجن تولید سالانه یک شهر چند میلیون نفری، ۱۳ میلیون دلار فلز وجود دارد که شامل ۲.۶ میلیون دلار طلا و نقره است.
فلزات گران‌بها می توانند به واسطه معادن، آبکاری الکتریکی، تولید لوازم الکترونیکی و جواهرات، یا کاتالیزورهای صنعتی و خودرو، راه خود را به فاضلاب پیدا کنند.
