Phosphorus and Carbon Capture from Synthetic Municipal Wastewater by Carbonate Apatite Precipitation
Notice bibliographique
Résumé
The world’s 7 billion inhabitants depend on chemical fertilizers to meet the growing demand for food. The phosphorus used in fertilizer is sourced from ancient sedimentary deposits of Phosphate Rock (PR), largely in the form of carbonate calcium phosphate, called carbonate apatite, which resembles bone. PR is non-renewable and Canada’s reserves are extremely limited; currently, all 1,400,000 tonnes of phosphorus products used annually are imported. This project investigates a novel method to recycle phosphorus from municipal wastewater in a form that will enable its reuse as a fertilizer, through a reaction with CaCO3 from limestone and waste CO2 (g). This will contribute to the nascent circular nutrient economy within Canada. A review of the current state of phosphorus and nutrient recycling is presented, including a plan for establishing the Canadian Nutrient Platform. A series of inorganic phosphate (PO4-, or Pi) solutions was prepared to simulate the concentrations found in Ottawa’s municipal wastewater, between 2.5-30 mM Pi. These solutions were mixed with CaCO3 solutions that were highly supersaturated through a carbon capture technique. Batch tests successfully reduced the [Pi] and [Ca2+], as measured by colorimetry, and precipitate formed. These results were subsequently repeated in a continuous stirred lab-scale reactor. These precipitation products were characterized using Scanning Electron Microscopy, Raman Spectroscopy, X-Ray Diffraction, and carbon coulometry to measure carbonate content. This analysis confirmed the presence of both Pi and CO3 in a bone-like, carbonate apatite. Although other technologies are being explored to recycle phosphorus from wastewater streams, this is the first indication that it may be possible to precipitate a carbonate apatite by mixing two waste streams, municipal waste water and CO2 (g), with cost-effective CaCO3.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».