Is Sludge Water Diluate Stream from Electrodialysis Suitable for Agricultural Purposes?

Sludge water, a product of drainage of primary and activated sludge from the municipal wastewater treatment process, is rich in nutrients, particularly nitrogen and phosphorus. Nitrogen and phosphorus are inorganic biogenic substances suitable for plant nutrition. Sludge water can be treated via electrodialysis. This process leads to two products, one is a diluate stream (solution less concentrated than the input, contains some nutrients) and the other is concentrate stream (solution in which nutrients are concentrated against the input). There is abundant research in nitrogen and phosphorus recovery from the concentrate stream, for example in the form of struvite used for fertilizing. However, little attention has been paid to the huge volumes of diluate stream. The diluate stream can be used in agriculture as water suitable for irrigation, where the bonus of this product is a partial fertilizing capacity. This way, wastewater can be used for irrigation and fertilizing having subjected the wastewater to agrochemical analyses. An important condition for the use of sludge water or diluate stream for irrigation is the absence of heavy metals and toxic substances. Still, if the water contains heavy metals, they can be removed with a relatively high success, for example by precipitation. Using wastewaster as water for agricultural purposes for irrigation is one of the new options to find new secondary sources of water. This theme is highly topical as it is important to reduce the consumption of quality water resources. These must primarily serve for drinking purposes, and therefore it is necessary to search for alternative water resources.

Woda ze szlamów, produkt drenażu osadu pierwotnego i aktywnego z procesu oczyszczania ścieków komunalnych, jest bogata w składniki odżywcze, w szczególności azot i fosfor. Azot i fosfor to nieorganiczne substancje biogenne nadające się do żywienia roślin. Woda szlamowa może być oczyszczana przez elektrodializę. Proces ten prowadzi do powstania dwóch produktów, jeden to strumień rozcieńczony (roztwór mniej skoncentrowany niż wsad, zawiera pewne składniki odżywcze), a drugi to strumień skoncentrowany (roztwór, w którym składniki odżywcze są skoncentrowane). Istnieje wiele badań nad odzyskiwaniem azotu i fosforu ze strumienia koncentratu, na przykład w postaci struwitu (fosforan magnezowo-amonowy) używanego do nawożenia. Jednak niewiele uwagi poświęcono ogromnym ilościom strumienia rozcieńczalnika. Strumień rozcieńczony może być wykorzystywany w rolnictwie jako woda do nawadniania, gdzie wartością dodaną tego produktu jest częściowa zdolność nawożenia. W ten sposób ścieki można wykorzystać do nawadniania i nawożenia, poddając ścieki analizom agrochemicznym. Ważnym warunkiem stosowania wody z szlamu lub strumienia rozcieńczonego do nawadniania jest brak metali ciężkich i substancji toksycznych. Jeśli woda zawiera metale ciężkie, można je usunąć ze stosunkowo dobrym powodzeniem, na przykład przez strącanie. Wykorzystanie wody odpadowej do celów rolniczych do nawadniania jest jedną z nowych opcji w poszukiwaniu nowych wtórnych źródeł wody. Temat ten jest bardzo aktualny, ponieważ ważne jest zmniejszenie zużycia wysokiej jakości zasobów wodnych. Woda czysta musi służyć do picia, dlatego konieczne jest poszukiwanie alternatywnych zasobów wody do celów rolnych.