Att ta bort föroreningar från avloppsvatten med hjälp av adsorbenter som aktivt kol är ofta ohållbart. När de är mättade måste dessa adsorbenter regenereras, vilket kan kräva höga temperaturer. Pierre Oesterles avhandling visar hur detta kan göras på ett mer miljövänligt sätt med hjälp av tryckkokningsteknik.
Varje dag släpps tusentals föreningar ut i avloppsvatten från hushålls- och industriavlopp – från bekämpningsmedel och antibiotika till mjukgörare. För att hindra dessa föroreningar från att nå miljön kan material som aktivt kol, som har en stor yta, användas för att adsorbera dem.
"Dessa adsorbenter produceras från kol- och kokosnötsindustrin, vilket gör användningen ohållbar. Dessutom regenereras det använda aktiverade kolet ofta genom att först torka adsorbenten och sedan använda temperaturer över 600°C för att bryta ned de adsorberade föroreningarna", säger Oesterle, doktor. student vid Kemiska institutionen vid Umeå universitet.
I sin avhandling undersökte Oesterle rester från trä- och jordbruksindustrier som alternativ till vanligt använda aktivt kol. Dessa adsorbenter, så kallade aktiverade biokolar, undersöktes för deras förmåga att adsorbera två antibiotika, trimetoprim och sulfametoxazol samt koffein. Han använde därefter en ny regenereringsmetod som inte kräver ett torkningssteg och som arbetar vid lägre behandlingstemperatur:hydrotermisk behandling.
Resultaten är lovande. De adsorberade föreningarna detekterades inte vid temperaturer över 280°C; istället förvandlade de till andra produkter. Dessutom, när materialen återvanns, ökade deras avskiljningskapacitet för vissa av föroreningarna. Slutligen visade nedbrytningen av de adsorberade föreningarna att nya kolstrukturer bildades på ytan av materialen, vilket kan ha fördelar när det återvinns.
"Cirkulär ekonomi handlar om återvinning och återanvändning av material. Dessa resultat kan leda till utveckling av hydrotermisk behandling i större skala, både av aktivt kol och andra alternativ. Det kan också öka allmänhetens medvetenhet om att frånvaron av föreningarna vi letar efter gör inte betyda att de har försvunnit.
"Istället förvandlas de till sekundära produkter som potentiellt är mer skadliga än de ursprungliga. Dessa biprodukter måste bedömas. Ett berömt citat sammanfattar det:"Ingenting går förlorat, ingenting skapas, allt förvandlas", säger Oesterle.
Mer information: Pierre Oesterle, Utforska ödet för nya föroreningar under hydrotermisk regenerering av kolhaltiga adsorbenter. umu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1804018&dswid=2256
Tillhandahålls av Umeå universitet
