Pengalihan urin menunjukkan banyak manfaat lingkungan bila digunakan dalam skala kota – ScienceDaily

Pengalihan urin menunjukkan banyak manfaat lingkungan bila digunakan dalam skala kota – ScienceDaily

[ad_1]

Mengalihkan urin dari pabrik pengolahan air limbah kota dan mendaur ulang cairan kaya nutrisi untuk membuat pupuk tanaman akan menghasilkan banyak manfaat lingkungan bila digunakan dalam skala kota, menurut sebuah studi baru yang dipimpin Universitas Michigan.

Studi tersebut, dipublikasikan secara online pada 15 Desember di jurnal tersebut Ilmu & Teknologi Lingkungan, sistem pengalihan urin dan pengolahan pupuk berskala besar dan terpusat – tidak ada satupun yang saat ini ada – dan membandingkan dampak lingkungan yang diharapkan dengan pengolahan air limbah konvensional dan metode produksi pupuk.

Para peneliti menemukan bahwa pengalihan urin dan daur ulang menyebabkan penurunan signifikan dalam emisi gas rumah kaca, penggunaan energi, konsumsi air tawar, dan potensi untuk memicu ledakan ganggang di danau dan badan air lainnya. Pengurangan berkisar dari 26% sampai 64%, tergantung pada kategori dampak.

“Pengalihan urin secara konsisten memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah daripada sistem konvensional,” kata penulis utama Stephen Hilton, yang melakukan studi untuk tesis masternya di Fakultas Lingkungan dan Keberlanjutan UM.

“Analisis kami dengan jelas menunjukkan bahwa manfaat yang terdefinisi dengan baik – mengurangi persyaratan pengelolaan air limbah dan menghindari produksi pupuk sintetis – melebihi dampak lingkungan dari pengumpulan, pemrosesan, dan transportasi urin, menunjukkan bahwa upaya lebih lanjut untuk mengembangkan sistem seperti itu diperlukan.”

Urine mengandung nutrisi penting nitrogen, fosfor dan kalium dan telah digunakan sebagai pupuk tanaman selama ribuan tahun. Dalam beberapa tahun terakhir, daur ulang urin telah dipelajari sebagai cara untuk menghasilkan pupuk terbarukan sekaligus mengurangi jumlah energi dan bahan kimia yang dibutuhkan untuk mengolah air limbah.

Meskipun tidak ada sistem pengalihan urin dan daur ulang skala kota, beberapa proyek demonstrasi skala kecil sedang berlangsung, termasuk satu di UM dan proyek Vermont yang dipimpin oleh Rich Earth Institute. Hilton menggunakan data dari kedua proyek tersebut untuk memodelkan kemungkinan dampak lingkungan dari pengalihan urin skala kota dan daur ulang.

Pengolahan air limbah merupakan fokus utama studi ini, dan data dari instalasi pengolahan di Michigan, Vermont dan Virginia digunakan dalam analisis. Pabrik Virginia terletak di wilayah Teluk Chesapeake dan berfungsi sebagai contoh pabrik perawatan dengan persyaratan ketat untuk penghilangan nitrogen dan fosfor.

Menggunakan teknik yang disebut penilaian siklus-hidup, yang memberikan evaluasi komprehensif dari berbagai dampak lingkungan, Hilton dan rekan-rekannya membandingkan kinerja fasilitas pengalihan urin dan produksi pupuk berskala besar dan terpusat dengan pabrik pengolahan air limbah konvensional dan produksi sintetis. pupuk menggunakan sumber daya tak terbarukan.

Pengalihan urine dan daur ulang jelas merupakan pemenang di sebagian besar kategori dan dalam beberapa kasus menghilangkan kebutuhan bahan kimia pengolahan air limbah tertentu. Sisi negatifnya, salah satu metode untuk membuat pupuk yang diturunkan dari urin menyebabkan peningkatan pengasaman yang konsisten.

Beberapa penilaian siklus hidup sebelumnya telah membandingkan dampak lingkungan dari daur ulang urin dengan sistem konvensional. Tetapi studi UM baru adalah yang pertama memasukkan pemodelan rinci proses pengolahan air limbah, memungkinkan para peneliti untuk membandingkan jumlah energi dan bahan kimia yang digunakan dalam setiap metode.

“Ini adalah analisis mendalam pertama tentang kinerja lingkungan dan manfaat daur ulang urin skala besar dibandingkan dengan pengolahan air limbah konvensional dan produksi pupuk,” kata Greg Keoleian, penulis senior makalah ES&T dan direktur Center for Sustainable Systems di Sekolah UM untuk Lingkungan dan Keberlanjutan. Dia juga mengetuai komite tesis Hilton.

Sekitar setengah dari pasokan pangan dunia bergantung pada pupuk sintetis yang diproduksi dari sumber daya tak terbarukan. Batuan fosfat ditambang dan diproses menjadi pupuk fosfat. Produksi pupuk nitrogen adalah proses intensif energi yang menggunakan gas alam dan bertanggung jawab atas 1,2% penggunaan energi dunia dan emisi gas rumah kaca terkait.

Pada saat yang sama, sistem air dan air limbah mengonsumsi 2% listrik AS, dengan penghilangan nutrisi menjadi salah satu proses yang paling banyak menggunakan energi.

Pengalihan urin untuk memulihkan dan mendaur ulang nitrogen dan fosfor telah dianjurkan sebagai cara untuk meningkatkan keberlanjutan pengelolaan air dan produksi pangan. Ini memiliki potensi untuk mengurangi jumlah energi dan bahan kimia yang dibutuhkan untuk mengolah air limbah sekaligus mengurangi aliran nutrisi yang memicu pertumbuhan ganggang berbahaya di danau.

Namun, pengalihan dan daur ulang skala besar membutuhkan sistem untuk mengumpulkan dan mengangkut urin, mengolahnya menjadi pupuk, kemudian mengirimkan produk akhir ke pelanggan. Setiap langkah tersebut memiliki dampak lingkungan.

Pada 2016, peneliti UM mendapatkan hibah $ 3 juta dari National Science Foundation untuk mempelajari potensi mengubah urin manusia menjadi pupuk tanaman yang aman. Proyek ini dipimpin oleh Nancy Love dan Krista Wiggington dari Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan UM dan melibatkan pengujian metode perawatan urin tingkat lanjut dan menyelidiki sikap orang-orang tentang penggunaan pupuk yang diturunkan dari urin. Love juga merupakan salah satu penulis makalah Ilmu & Teknologi Lingkungan yang baru.

Sebagai bagian dari upaya yang didanai NSF, toilet demonstrasi pengalihan urin dipasang di Kampus Utara UM, bersama dengan laboratorium tempat urin diubah menjadi pupuk. Hilton, yang merupakan mahasiswa master gelar ganda di Sekolah UM untuk Lingkungan dan Keberlanjutan dan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, menggunakan data dari proyek untuk membantu membuat model sistem skala besar yang mengalihkan urin untuk membuat pupuk.

“Penemuan baru ini menggembirakan karena menunjukkan potensi manfaat lingkungan dari pengalihan urin skala besar dan sistem daur ulang, menunjukkan bahwa kita berada di jalur yang benar dan harus terus mengembangkan teknologi ini,” kata rekan penulis studi Glen Daigger, seorang profesor teknik sipil dan lingkungan UM dan anggota komite tesis Hilton.

Bowen Zhou, mantan anggota tim peneliti UM yang sekarang di University of Waterloo, juga seorang penulis makalah ES&T. Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation dan Water Research Foundation.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen