Genanvendelse af Sydkoreas spildevandsgenbrug

Hvis man ser på tallene, Sydkorea ser ikke ud til at have det store vandproblem. Landet modtager omkring 1,6 gange det globale gennemsnit i nedbør.

Problemet er i stedet, at det meste af denne nedbør er meget sæsonbestemt. "I Sydkorea, nedbøren falder hovedsageligt om sommeren, " siger Dr. Young H Lee fra Center for Vandressourcecyklusforskning ved Korea Institute of Science and Technology. "Det er grunden til, at vi har mangel på vand om foråret og vinteren - der er ikke nok nedbør i disse årstider."

Den koreanske halvø har også stejlt terræn, hvilket betyder, at regnvand har en tendens til at flyde hurtigt ud. Læg dertil en høj og stigende befolkningstæthed og vandforsyning bliver hurtigt et problem. "Det er derfor, den koreanske regering forsøger at genbruge spildevand og rent regnvand - for at overvinde disse problemer med vandmangel, " forklarer Dr. Lee.

Heldigvis sørger Koreas netværk af multi-purpose dæmninger for en stabil vandforsyning og hjælper med at forhindre oversvømmelser. "Byen og regeringen forsøger at genbruge renset spildevand, men folk vil ikke bruge det, " Dr. Lee forklarede. "Den eneste måde at bruge dette genbrugte spildevand på er til kunstvanding." En anden er at regulere strømmen af ​​floder, så landmænd stadig kan få adgang til flodvand i perioder med tørke.

Disse vandbehov kræver også en række forskellige teknologier. "Mange spildevandsanlæg bruger nu membranteknologi til at behandle kommunalt spildevand, " sagde Dr. Lee. "Problemet med membranteknologien er faktisk den høje mængde energi, der kræves i processen, og det er også meget dyrt at udskifte og betjene membranmodulet."

I stedet, at rense spildevandet med specielle mineraler, der fjerner forurenende stoffer, kan være billigere og kræve mindre energi. Vandbehandlingsanlæg bruger typisk et mineral kaldet zeolit ​​til at fjerne skadelige komponenter fra vandet, såsom ammonium og tungmetaller.

Pulveriseret zeolit ​​er imidlertid ikke særlig effektiv; pulveriseret zeolit ​​kan tage lang tid at sætte sig på bunden af ​​en behandlingsbeholder, gør det svært at genvinde til genbrug. Mest af alt, pulveret har en tendens til at agglomerere sammen, betydeligt reducere de adsorptionssteder, der kan fjerne forureningerne.

Dr. Lees forskning fokuserer på at indfange zeolitpartikler i mikrostørrelse i porøse hydrogeler; dette gør det muligt for zeolitpartiklerne at fjerne forurenende stoffer fra vandet og samtidig forhindre dem i at agglomerere sammen.

"Hydrogelperlen har samme størrelse som den kommercielle zeolitperle, men den indeholder zeolitpartikler i mikrostørrelse, så de tilgængelige adsorptionssteder er meget højere, " sagde Dr. Lee.

Hydrogelerne har også en god 'sedimenterbarhed', så de let kan opsamles og genbruges, forklarer han.

Dr. Lee og kolleger testede dette i deres laboratorium, hvor den viste en bemærkelsesværdig adsorptionskapacitet til at fjerne ammonium fra vand.

Han mener, at hydrogelperlerne, der fanger de mikrostore zeolitpartikler, kan tilbyde et økonomisk alternativ til det, der bliver brugt i dag. Andre vandrensende forbindelser kunne også tilsættes inden i hydrogelperlerne.

Dr. Lee taler ved denne uges WaterShare-konference. Han siger, at konferencer som disse tilbyder en måde at dele cirkulære vandløsninger på. Han håber, at når hydrogelerne er testet i en pilotfase, han kan også dele deres erfaringer med andre.

"Det er grunden til, at NextGen-projektet laver denne type seminarer, " sagde han. "Vi kan dele vores tutorials og teknikker til at udvikle cirkulære vandløsninger. Deltagerne kan få en idé om, hvordan man udvikler disse løsninger, og hvordan man anvender dem [i deres hjemlande]."