Ingeniører bruger elektricitet til at rense giftigt vand

Et team af ingeniører kan være et skridt tættere på at rydde op i stærkt forurenede industrielle spildevandstrømme.

Forskere fra School of Chemical and Biomolecular Engineering udviklede en elektrokemisk oxidationsproces med det formål at rense kompleks spildevand, der indeholdt en giftig cocktail af kemiske forurenende stoffer.

"Vores undersøgelse, udgivet i Algal Research , involveret industrielt spildevand, der var blevet stærkt forurenet med en cocktail af organiske og uorganiske arter under en biobrændstofproduktionsproces, "sagde Julia Ciarlini Jungers Soares, der afslutter en ph.d. i kemisk og biomolekylær teknik under tilsyn af Dr. Alejandro Montoya.

Spildevandet, som indeholdt kulstof, nitrogen og fosfor, blev genereret i et pilotanlæg, designet af teamet til produktion af biobrændstoffer ved hjælp af naturligt rigelige mikroalger.

Processen involverede behandling af spildevand med elektricitet ved hjælp af specialiserede elektroder. De afladede elektricitet, drev derefter oxidationsreaktioner nær elektrodeoverfladerne, omdanne de organiske forurenende stoffer til harmløse gasser, ioner eller mineraler.

"Vi har brugt en utrolig kraftfuld proces, der fjerner selv de mest vedholdende ikke-bionedbrydelige forurenende stoffer, såsom lægemidler og pesticider, samt forskellige klasser af organiske forbindelser, der findes i mange industrielle spildevand, " hun sagde.

"Processen er relativt enkel, ikke kræver tilsætning af kemikalier eller alvorlige driftsbetingelser, og producerer ikke yderligere affaldsstrømme. Spildevand er et vigtigt problem for vores miljø, såvel som for mange industrier, der bruger betydelige mængder vand i deres processer, som i reaktioner, transportere, og vask og afkøling. At finde passende løsninger til genbrug eller bortskaffelse er ofte meget udfordrende og dyrt. Den elektrokemiske metode, som vi brugte, kan let anvendes på industrier, der skal overholde strenge regler for bortskaffelse af spildevand, såsom forarbejdning af papirmasse og papir, vingårde, samt farmaceutiske produktionsfaciliteter. I hele verden, forskere undersøger metoder til udvikling af biobrændstoffer fra alger. At udvikle alternativer til behandling og genbrug af denne industrielle spildevand er et varmt forskningstema og kan bringe muligheder for energi og ressourceindvinding inden for en cirkulær ramme for bioøkonomi. "

Teamet vil snart udføre forskning fokuseret på specifikke forurenende stoffer for bedre at forstå de kemiske transformationer, der finder sted under elektrokemisk oxidation og vil opskalere processen.

En UNESCO -rapport fra 2017 viste, at mulighederne for at udnytte spildevand som en ressource var store, og at sikkert forvaltet spildevand er en overkommelig og bæredygtig vandkilde, energi, næringsstoffer og andre genvindelige materialer.