Komunálna odpadová voda Nový adsorbent na elimináciu stopových látok; Recyklácia v EÚ
Znečisťovanie odpadových vôd z liekov, biocídov a priemyselných chemikálií sa stále zvyšuje. Vedci spoločnosti Fraunhofer vyvíjajú nový adsorbent na elimináciu stopových látok v komunálnej odpadovej vode - založený na obnoviteľných surovinách a s ďalšími výhodami oproti predtým použitému aktívnemu uhlíku.
Nie všetky látky sa rozkladajú v čistiarňach odpadových vôd. Napríklad zvyšky liekov, biocídov a priemyselných chemikálií sa môžu ľahko dostať do životného prostredia. Je pravda, že čistiarne odpadových vôd majú často za sebou adsorpciu aktívneho uhlia, ale aj tu je možné tieto stopové látky zadržať iba čiastočne. Aktívne uhlie je navyše fosílna surovina, ktorá dokáže primárne viazať nepolárne alebo mierne polárne látky. Polárne a ionizované látky naopak zvyčajne zostávajú vo vode. Tu prichádza na rad projekt BioSorb.
Spoločnosť Fraunhofer Umsicht spolu s firmou Fraunhofer ITWM vyvíja nové adsorbenty na elimináciu stopových látok v komunálnych odpadových vodách. Adsorbenty by mali byť založené na obnoviteľných surovinách a mali by postupovať výrazne úspornejším a selektívnejším spôsobom ako bežné aktívne uhlie. Najmä materiály na báze bielkovín sú perspektívnymi biosorbentmi, pretože sú bohaté a nekonečné po celom svete alebo často dokonca ako odpad.
Krok za krokom čistiť vodu
Vo Fraunhofer Umsicht sa najskôr preosievajú rôzne materiály obsahujúce bielkoviny. Prirodzene obnoviteľné suroviny sú starostlivo preskúmané a testované na ich vhodnosť v počiatočných adsorpčných testoch v malom rozsahu. Počiatočné testy ukazujú, že jednoduchá chemická úprava - napríklad kombinácia kyslej a tepelnej úpravy - môže často významne zlepšiť adsorpčnú kapacitu. Potom sa v rozsiahlej sérii testov testuje účinnosť sľubných materiálov ako adsorbentov proti kyseline perfluórbutánsulfónovej (PFBS). PFBS je zástupcom 850 rôznych skupín látok perfluórovaných povrchovo aktívnych látok. Sú rozšírené takmer všade, ťažko odbúrateľné a často zdraviu škodlivé. Používajú sa napríklad ako impregnačné prostriedky na papier, odevy a mnoho ďalších materiálov, do hasiacich pien a čistiacich prostriedkov a ako antistatické prostriedky pri výrobe triesok. Do čistiarní odpadových vôd sa dostávajú cez podzemné a povrchové vody, kde sa nerozkladajú.
Paralelne k sérii experimentov sa vyvíja numerický adsorpčný model. Fraunhofer ITWM využíva simulačné nástroje, ktoré si sám vyvinul. Tento prístup v kombinácii s vysokou kapacitou počítača a skúsenosťami so simulačnými štúdiami umožňuje virtuálne vyhodnotiť adsorbenty a najmä účinky chemického spracovania pomocou viacúrovňovej simulácie. Na základe laboratórnych experimentov a zistení zo simulácií potom vedci optimalizovali biosorbenty. V ďalšom kroku budú testované vo vode pochádzajúcej z čistiarne odpadových vôd vo Wuppertal-Buchenhofen.