非金属要素である硫黄は、一般に、石油精製、化学製造、食品加工など、さまざまな産業の廃水流で一般的に見られます。硫黄は環境の課題をもたらすことができますが、カリフォルニア大学バークレー校の研究者は、この廃棄物を有用な資源に変える機会を見ました。
チームの研究は、微生物硫酸塩還元プロセス（MSR）と熱水プロセスの2つの主要なプロセスに焦点を当てています。 MSRは、硫酸塩還元細菌の代謝能力を活用して、廃水で見つかった硫黄の一種である硫酸塩を硫化水素ガスに変換します。その後、このガスをさらに加工して、元素硫黄または硫黄ナノ粒子を生成できます。
一方、熱水プロセスは、高温と圧力を利用して、硫酸塩を貴重な硫黄ベースの材料に直接変換します。温度、圧力、滞留時間などのパラメーターを最適化することにより、研究者は高い変換効率を達成し、望ましい特性を持つ硫黄ナノ粒子を取得しました。
この研究では、プロセスの選択は、廃水の特定の特性と望ましい最終製品に依存することがわかりました。たとえば、元素硫黄または硫化水素ガスがターゲット製品である場合、MSRはより適していますが、硫黄ナノ粒子が必要な場合は熱水プロセスが好ましいです。
貴重な材料の回復に加えて、変換プロセスは廃水処理にも寄与します。微生物硫酸塩の減少は、硫酸塩やその他の汚染物質を除去し、廃水排出の環境への影響を減らすことができます。熱水プロセスは、重金属やその他の汚染物質を同時に除去し、資源回復と浄水の二重の利点を提供することができます。
研究者は、持続可能で効率的な硫黄変換を達成するために、廃水特性、プロセス選択、材料の回復、全体的な環境への影響など、プロセスチェーン全体を考慮することの重要性を強調しています。
この研究は、廃水から貴重な材料を回復するための有望な経路を提供し、廃水処理と環境の持続可能性に貢献しながら、廃棄物を資源に変換します。
