Общинска канализация Нов адсорбент за елиминиране на следи от вещества; Рециклиране в ЕС
Замърсяването от отпадъчните води от наркотици, биоциди и промишлени химикали продължава да нараства. Изследователите от Fraunhofer разработват нов адсорбент за елиминиране на следи от вещества в битовите отпадъчни води - на базата на възобновяеми суровини и с допълнителни предимства пред използвания преди това активен въглен.
Не всички вещества се разграждат в пречиствателните станции. Остатъците от лекарства, биоциди и промишлени химикали например лесно попадат в околната среда. Вярно е, че пречиствателните станции често имат адсорбция на активен въглен надолу по веригата, но и тук тези микроелементи могат да бъдат задържани само частично. В допълнение, активният въглен е изкопаема суровина, която може предимно да свързва неполярни или леко полярни вещества. Полярните и йонизираните вещества обаче обикновено остават във водата. Тук идва проектът BioSorb.
Fraunhofer Umsicht, заедно с Fraunhofer ITWM, разработва нови адсорбенти за елиминиране на следи от вещества в битовите отпадъчни води. Адсорбентът трябва да се основава на възобновяеми суровини и е значително по-спестяващ ресурси, а също и по-селективен от конвенционалния активен въглен. По-специално материалите на протеинова основа са обещаващи биосорбенти, тъй като те са в изобилие и безкрайни по целия свят, или често дори като отпадъци.
Стъпка по стъпка за чиста вода
Във Fraunhofer Umsicht първо се проверяват различни материали, съдържащи протеин. Естествено възобновяемите суровини са внимателно изследвани и тествани за тяхната годност при първоначални адсорбционни тестове в малък мащаб. Първоначалните тестове показват, че една проста химическа обработка - като комбинация от киселина и термична обработка - може значително да подобри адсорбционната способност. След това в мащабна поредица от тестове се тестват обещаващи материали за тяхната ефективност като адсорбенти срещу перфлуорбутансулфонова киселина (PFBS). PFBS е представител на групата от 850 различни вещества перфлуорирани повърхностноактивни вещества. Те са широко разпространени почти навсякъде, трудно разградими и често вредни за здравето. Те се използват например като импрегниращи агенти за хартия, облекло и много други материали, в противопожарни пяни и почистващи препарати и като антистатични агенти при производството на чипове. Те достигат до пречиствателни станции чрез подпочвени и повърхностни води, където не се разбиват.
Численият модел на адсорбция се разработва паралелно на поредицата от експерименти. Fraunhofer ITWM използва симулационни инструменти, които е разработил сам. Този подход, в комбинация с голям компютърен капацитет и опит със симулационни проучвания, дава възможност за виртуална оценка на адсорбенти и по-специално ефектите от химичните обработки с многомащабна симулация. Въз основа на лабораторните експерименти и констатациите от симулациите изследователите след това оптимизират биосорбенти. В следващата стъпка те ще бъдат тествани във вода, която идва от пречиствателната станция в Вупертал-Бухенхофен.