Vandbehandling - ny metode eliminerer hormoner

Hormoner og andre mikroforurenende stoffer påvirker helbredet negativt, når rester kommer ind i kroppen via drikkevand. Bredt anvendelige løsninger til fjernelse, imidlertid, mangler stadig. Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har nu udviklet en metode, hvorved hormoner fjernes fra spildevandet hurtigt og med høj energieffektivitet. Resultaterne er rapporteret i Journal of Hazardous Materials .

"Forurening af kommunalt drikkevand med mikroforurenende stoffer kan blive en af ​​de største udfordringer for beskyttelsen af ​​vores sundhed og miljøet, " siger professor Andrea Schäfer fra Membrane Technology Group i KIT's Institute of Functional Interfaces (IFG). Eksperten og hendes team studerer fjernelse af hormonerne estron, østradiol, progesteron og testosteron. Deres koncentration i en liter vand, hvori renset spildevand udledes, er omkring 100 nanogram. "Vi leder efter nålen i høstakken, " siger Schäfer. "Alligevel, disse hormoner i disse koncentrationer er yderst effektive." Den lave koncentration og lille størrelse af hormonmolekylerne hindrer ikke kun påvisning ved hjælp af analytiske metoder, men også fjernelse.

Den nye membranteknologimetode kombinerer fordelene ved adsorption (binding) af mikroforurenende stoffer med en aktivkuladsorber med fordelene ved ultrafiltrering af forurenende partikler med en semipermeabel membran. I det integrerede system, spildevandet "presses" først gennem en polymermembran, hvori mikroorganismerne og større urenheder tilbageholdes. Bag denne membran, et lag af specielt aktivt kul er placeret, som oprindeligt er udviklet til luftfiltre. Dens overflade har en høj affinitet til hormoner, hvilket betyder, at kulstof- og hormonmolekyler let danner nye forbindelser. I øvrigt, det aktive kul kan passere af store mængder vand og binde mange molekyler. Den nødvendige energi er langt mindre end ved alternative metoder, såsom omvendt osmose.

"Den specielle konfiguration af aktivt kul og en polymermembran er vandafvisende, sikrer en høj vandgennemstrømningshastighed på grund af det store specifikke overfladeareal af de anvendte kulstofpartikler, og arbejder hurtigt og energieffektivt, Schäfer opsummerer fordelene. Adsorptionslaget har en tykkelse på omkring to millimeter og, derfor, er ekstremt tynd, men fjerner hormonmolekyler i realistiske koncentrationer. Laboratorieforsøg har vist, at 60 % af de hormonforurenende stoffer kan elimineres ved en vandmængde på ni liter og en meget lille membranoverflade på 38 cm2. Afhængigt af tykkelsen af ​​adsorptionslaget, denne værdi kan øges til 90 %.

"Vi mener, at vi har udviklet en levedygtig teknologi til eliminering af mikroforurenende stoffer og hormoner fra vand, " siger Matteo Tagliavini, der arbejder i gruppen af ​​Schäfer som doktorgradsforsker og er medforfatter til den nylige udgivelse. Kompositmembranen er fleksibel og kan påføres i forskellige moduler. Den er velegnet til brug i store industrianlæg såvel som til anvendelser i mindre skalaer ned til vandhanen derhjemme. Praktisk brug af den nye metode lettes af, at materialet allerede er godkendt. Det første industriprojekt er under planlægning i øjeblikket.