Települési szennyvíz Új adszorbens a nyomanyagok eltávolítására; EU újrahasznosítás
A szennyvízben a kábítószerek, biocidek és ipari vegyszerek által okozott szennyezés tovább növekszik. A Fraunhofer kutatói egy új adszorbent fejlesztenek ki a települési szennyvíz nyomainak eltávolítására - megújuló nyersanyagok alapján és további előnyökkel a korábban használt aktív szénhez képest.
A szennyvíztisztító telepekben nem minden anyag bomlik le. Például a kábítószerek, a biocidek és az ipari vegyszerek maradványai könnyen bejutnak a környezetbe. Igaz, hogy a szennyvíztisztító telepeken gyakran aktív szén adszorpció folyik, de itt is ezek a nyomanyagok csak részben maradhatnak meg. Ezenkívül az aktív szén fosszilis nyersanyag, amely elsősorban nem poláros vagy enyhén poláros anyagokat képes megkötni. A poláros és ionizált anyagok viszont általában a vízben maradnak. Itt jön be a BioSorb projekt.
A Fraunhofer Umsicht a Fraunhofer ITWM-mel közösen új adszorbenseket fejleszt ki a települési szennyvíz nyomainak eltávolítására. Az adszorbenseknek megújuló nyersanyagokon kell alapulniuk, és a hagyományos aktív szénnél lényegesen erőforrás-megtakarítóbb és szelektívebb módon kell működniük. Különösen a fehérjealapú anyagok ígéretes bioszorbensek, mert bőségesek és végtelenek az egész világon, vagy gyakran hulladékként is.
Lépésről lépésre tiszta vizet
A Fraunhofer Umsicht-nél először különféle fehérjetartalmú anyagokat szűrnek át. A természetesen megújuló nyersanyagokat alaposan megvizsgálják, és alkalmasságukat kipróbálják a kezdeti adszorpciós tesztekben, kis léptékben. Az első vizsgálatok azt mutatják, hogy egy egyszerű kémiai kezelés - például a sav és a hőkezelés kombinációja - jelentősen javíthatja az adszorpciós kapacitást. Ezután egy nagyszabású tesztsorozatban ígéretes anyagokat tesztelnek a perfluor-butánszulfonsavval (PFBS) szembeni adszorbens hatékonysággal. A PFBS a perfluorozott felületaktív anyagok 850 különböző anyagcsoportjának képviselője. Ezek szinte mindenhol elterjedtek, alig lebomlanak és gyakran károsak az egészségre. Használják például impregnálóként papírhoz, ruházathoz és sok más anyaghoz, tűzoltó habokban és tisztítószerekben, valamint antisztatikus szerekként a forgácsgyártásban. Talaj- és felszíni vizeken keresztül jutnak el a szennyvíztisztító telepekhez, ahol azokat nem bontják le.
A kísérletsorozattal párhuzamosan numerikus adszorpciós modellt fejlesztenek. A Fraunhofer ITWM olyan szimulációs eszközöket használ, amelyeket maga fejlesztett ki. Ez a megközelítés a nagy számítógépes kapacitással és a szimulációs vizsgálatok tapasztalatával együtt lehetővé teszi az adszorbensek és különösen a kémiai kezelések hatásainak virtuális értékelését több léptékű szimulációval. A laboratóriumi kísérletek és a szimulációk eredményei alapján a kutatók optimalizálják a bioszorbenseket. A következő lépésben azokat a vízben tesztelik, amely a wuppertal-buchenhofeni szennyvíztisztító telepről származik.