Ученые нашли способ превращать сточные отходы в полезное удобрение
В России каждый год фиксируется более 2,5 тысяч случаев загрязнения рек и озер, и значительная их часть связана со сточными водами — как промышленными, так и городскими. Во многих из них содержится аммонийный азот — вещество, вызывающее цветение. Его можно извлекать и перерабатывать в ценное удобрение, распространенное в сельском хозяйстве, — струвит. Он состоит из белых или прозрачных кристаллов, которые формируются по-разному в зависимости от многих факторов, что затрудняет его добычу. Ученые Пермского Политеха выяснили, как сделать процесс получения такого удобрения более качественным и контролируемым. При этом эффективность очистки сточных вод возрастает до 98%.
Статья опубликована в материалах международной научно-практической конференции «Химия. Экология. Урбанистика» за 2025 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Аммонийный азот — это форма азота, которая содержится в сточных водах (например, в канализации, промышленных отходах или на животноводческих фермах). Он загрязняет реки и озера, вызывая рост водорослей и гибель рыб. Человечество придумало способ не просто извлекать это вещество, но и делать из него полезное удобрение — струвит.
Интересный факт: у людей струвитные камни (иногда их называют инфекционными) часто формируются из-за бактерий, расщепляющих мочевину. Они вырастают до гигантских размеров и могут повлечь серьезные последствия, вплоть до хирургического вмешательства. Тем не менее, в промышленности струвит очень полезен: помимо очистки канализационных стоков он используется в сельском хозяйстве или как диетическая добавка для животных.
– Струвит представляет собой минерал, который содержит магний, аммоний и фосфат. Когда эти три компонента смешивают в воде при правильной кислотности, они соединяются и «выпадают» в виде его кристаллов. Проблема в том, что не всегда удается получить их нужное количество и качество — кристаллы могут быть слишком большими, мелкими или слипаться, а иногда процесс извлечения идет слишком медленно. Это объясняет необходимость исследовать методику добычи, – комментирует Юлия Исмагилова, студентка кафедры «Химические технологии» ПНИПУ.
Ученые Пермского Политеха провели серию экспериментов, чтобы выяснить, как получать это удобрение максимально эффективно. Они смешивали растворы магния, аммония и фосфатов в разных условиях. Полученные кристаллы проверяли под микроскопами и с помощью рентгена.
– Чтобы извлечь качественный струвит, важно поддерживать кислотность воды и учитывать скорость перемешивания компонентов. Эксперименты с растворами в разных условиях позволили определить, что кристаллы растут быстрее при высокой температуре и значении кислотности воды около 8-9 pH. Чем быстрее темп перемешивания, тем мельче частицы. Мы установили оптимальную скорость – 300 оборотов в минуту. Она позволила получить крупные и однородные кристаллы порядка 10 микрометров, которые подходят для фильтрования и очистки стоков, – комментирует Андрей Старостин, доцент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Кроме того, эксперимент политехников показал, что, добавив специальные кремнийсодержащие вещества, можно сделать кристаллы более мелкими и однородными, чтобы повысить их эффективность.
Выявленные оптимальные условия позволят получить максимальное количество качественного удобрения для сельского хозяйства и одновременно очистить сточные воды. Результаты ученых Пермского Политеха могут быть использованы для улучшения процессов утилизации аммонийного азота и производства струвита в промышленных условиях.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно