Studenter från Monash Chemical Engineering har använt den naturliga vattenbehandlingscykeln som finns i naturen som inspiration för att utveckla en hållbar, fristående vattenreningssystem som tar bort ihållande organiska föroreningar från industriellt avloppsvatten.

Utvecklad av Ph.D. studenterna Mostafa Dehghani och Mahdi Naseri och doktoranden Clare Carew, det unika Stand Alone Sunflow System (SASS) använder lättillgängliga och prisvärda material för att ge ett fristående och hållbart vattenbehandlingsalternativ som kräver mindre arbete och underhåll jämfört med de traditionella systemen och kommer att behandla ihållande organiska föroreningar av förorenat vatten i små och medelstora industrier.

Industriellt avloppsvatten är ett globalt problem. Obehandlat avloppsvatten från industriområden kan innehålla tungmetaller, gifter och petroleumkolväten som kan ha direkta konsekvenser för vattenlevande ekosystem och därefter påverka livsmedelsresurser och vattenförsörjning.

Lämpliga operativa hanteringsmetoder behövs för att minimera risken för att industriavfall kan ha på miljön.

Ph.D. studenten Mostafa Dehghani säger att den främsta motivationen för att utveckla SASS -tekniken var att stävja den globala effekten av industriellt avloppsvatten.

"Enligt färska siffror från FN, år 2030, halva världen, inklusive många i områden med låga resurser, kommer att möta vattenbrist. Detta var vår främsta motivation att designa ett vattenreningssystem inspirerat av naturen, som drar nytta av solljus, särskilt i områden med hög ljusintensitet som Australien, "Sa Dehghani.

"De tillgängliga system som för närvarande finns på marknaden är antingen ineffektiva eller producerar en sekundär förorening som måste slängas i miljön. Vår prototyp försöker ge en hållbar behandling av ihållande organiska föroreningar som fluorerade föreningar i låga resursinställningar."

SASS -designen, som nyligen erkändes av James Dyson Foundation, undviker att använda fossila bränslebaserade energikällor eller kemikalier som utgör en fara för människors eller miljön. Systemet använder också en cellulosa/zinkoxidkatalysator aktiverad av solljus för att bryta ner organiska föroreningar i vatten som cirkuleras genom en behandlingstank.

Pilotprototypen drar fördel av solljus och monterade UV -lampor som drivs av solpaneler aktiveras när otillräckligt solljus är tillgängligt, medan en mikrokontroller hanterar flödet av vatten genom systemet. I slutet av behandlingscykeln, rent vatten släpps ut från systemet.

"Systemets effekt undersöktes med hjälp av en mängd olika organiska föroreningar, såsom per- och polyfluoroalkylämnen (PFAS), dioxanlösningsmedel, industriella färgämnen, och riktiga avloppsvattenprover tills nedbrytning till lägre hälso- och miljömässigt rekommenderade nivåer uppnåddes, sa Mahdi Naseri.

För närvarande, det saknas hållbara och ekonomiska metoder för att behandla ihållande organiska föroreningar, särskilt för låga resursinställningar. Materialen som används i detta speciella system kommer från rikliga och prisvärda källor, vilket gör SASS till ett mycket billigare alternativ.

Genom ytterligare framsteg och forskning, SASS -tekniken kommer snart att kunna skalas upp för att hantera större vattenströmmar. Studenterna vill locka finansiering för att förbättra SASS och implementera specialbyggda mikrokontroller för att hantera olika sensorer och kontrollera flödet av förorenat och behandlat vatten. När den är klar, avsikten är att arbeta med riktade industrier som bryggerier, textil, mat och dryck, och tryckerier för att tillämpa SASS -tekniken i sina kommersialiseringsprocesser.