Studenten van Monash Chemical Engineering hebben de natuurlijke waterbehandelingscyclus in de natuur gebruikt als inspiratie om een ​​duurzame, stand-alone waterbehandelingssysteem dat hardnekkige organische verontreinigende stoffen verwijdert uit industrieel afvalwater.

Ontwikkeld door Ph.D. studenten Mostafa Dehghani en Mahdi Naseri en student Clare Carew, het unieke Stand Alone Sunflow System (SASS) maakt gebruik van gemakkelijk toegankelijke en betaalbare materialen om een ​​stand-alone en duurzame waterbehandelingsoptie te bieden die minder arbeid en onderhoud vereist in vergelijking met de traditionele systemen en die hardnekkige organische verontreinigingen van vervuild water in kleine en middelgrote zal behandelen industrieën.

Industrieel afvalwater is een wereldwijd probleem. Onbehandeld afvalwater van industriële locaties kan zware metalen, toxines en petroleumkoolwaterstoffen die directe gevolgen kunnen hebben voor aquatische ecosystemen en vervolgens van invloed zijn op voedselbronnen en watervoorziening.

Passende operationele managementpraktijken zijn nodig om het risico van industrieel afval op het milieu te minimaliseren.

doctoraat student Mostafa Dehghani zegt dat de belangrijkste motivatie voor het ontwikkelen van de SASS-technologie was om de wereldwijde impact van industrieel afvalwater te beteugelen.

"Volgens recente cijfers van de Verenigde Naties, tegen 2030, de helft van de wereld, waaronder velen in gebieden met weinig middelen, zal worden geconfronteerd met waterschaarste. Dit was onze belangrijkste motivatie om een ​​waterbehandelingssysteem te ontwerpen geïnspireerd door de natuur, die gebruik maakt van zonlicht, vooral in gebieden met een hoge lichtintensiteit zoals Australië, ' zei meneer Dehghani.

"De beschikbare systemen die momenteel op de markt zijn, zijn ofwel inefficiënt of produceren een secundaire verontreinigende stof die in het milieu moet worden verwijderd. Ons prototype streeft naar een duurzame behandeling van persistente organische verontreinigende stoffen zoals fluorverbindingen in een omgeving met weinig hulpbronnen."

Het SASS-ontwerp, die onlangs werd erkend door de James Dyson Foundation, vermijdt het gebruik van op fossiele brandstoffen gebaseerde energiebronnen of chemicaliën die een gevaar vormen voor de gezondheid van mens of milieu. Het systeem maakt ook gebruik van een door zonlicht geactiveerde cellulose/zinkoxidekatalysator om organische verontreinigende stoffen af ​​te breken in het water dat door een behandelingstank wordt gecirculeerd.

Het proefprototype maakt gebruik van zonlicht en gemonteerde UV-lampen aangedreven door zonnepanelen worden geactiveerd wanneer er onvoldoende zonlicht beschikbaar is. terwijl een microcontroller de waterstroom door het systeem beheert. Aan het einde van de behandelcyclus, schoon water wordt afgevoerd uit het systeem.

"De werkzaamheid van het systeem werd onderzocht met behulp van een verscheidenheid aan organische verontreinigende stoffen zoals per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS), dioxaan oplosmiddelen, industriële kleurstoffen, en echte afvalwatermonsters totdat degradatie tot onder de aanbevolen niveaus voor gezondheid en milieu is bereikt, ' zei Mahdi Naseri.

Momenteel, er is een gebrek aan duurzame en economische methoden om persistente organische verontreinigende stoffen te behandelen, vooral voor instellingen met weinig bronnen. De materialen die in dit specifieke systeem worden gebruikt, zijn afkomstig uit overvloedige en betaalbare bronnen, waardoor de SASS een veel betaalbaarder alternatief is.

Door verdere vooruitgang en onderzoek, de SASS-technologie kan binnenkort worden opgeschaald voor de behandeling van grotere waterstromen. De studenten willen financieringsinvesteringen aantrekken om de SASS te verbeteren en speciaal gebouwde microcontrollers te implementeren om verschillende sensoren te beheren en de stroom van verontreinigd en behandeld water te regelen. Eenmaal gefinaliseerd, de bedoeling is om samen te werken met gerichte industrieën zoals brouwerijen, textiel, eten en drinken, en drukkerijen om de SASS-technologie toe te passen in hun commercialiseringsprocessen.