Het verwijderen van verontreinigende stoffen uit afvalwater met behulp van adsorbentia zoals actieve kool is vaak niet duurzaam. Eenmaal verzadigd moeten deze adsorbentia worden geregenereerd, wat hoge temperaturen kan vereisen. Het proefschrift van Pierre Oesterle laat zien hoe dit op een milieuvriendelijkere manier kan worden gedaan met behulp van snelkooktechnologie.

Elke dag komen duizenden verbindingen in het afvalwater terecht uit huishoudelijk en industrieel afvalwater – van pesticiden en antibiotica tot weekmakers. Om te voorkomen dat deze verontreinigende stoffen in het milieu terechtkomen, kunnen materialen zoals actieve kool, die een groot oppervlak hebben, worden gebruikt om ze te adsorberen.

"Deze adsorbentia worden geproduceerd uit de steenkool- en kokosnootindustrie, waardoor het gebruik ervan niet duurzaam is. Bovendien wordt de verbruikte actieve kool vaak geregenereerd door het adsorbens eerst te drogen en vervolgens temperaturen boven 600 ° C te gebruiken om de geadsorbeerde verontreinigende stoffen af ​​te breken", zegt Oesterle, promovendus. student aan de afdeling scheikunde van de universiteit van Umeå.

In zijn proefschrift onderzocht Oesterle residuen uit de hout- en landbouwindustrie als alternatief voor de veelgebruikte actieve kool. Deze adsorbentia, zogenaamde geactiveerde biochars, werden onderzocht op hun vermogen om twee antibiotica, trimethoprim en sulfamethoxazol, en cafeïne te adsorberen. Vervolgens gebruikte hij een nieuwe regeneratiemethode waarbij geen droogstap nodig is en die bij een lagere behandelingstemperatuur werkt:hydrothermische behandeling.

De resultaten zijn veelbelovend. De geadsorbeerde verbindingen werden niet gedetecteerd bij temperaturen boven 280°C; in plaats daarvan werden ze omgezet in andere producten. Bovendien nam, wanneer de materialen werden gerecycled, hun verwijderingscapaciteit voor een deel van de verontreinigingen toe. Ten slotte toonde de afbraak van de geadsorbeerde verbindingen aan dat er zich nieuwe koolstofstructuren vormden op het oppervlak van de materialen, wat voordelen zou kunnen hebben bij recycling.

“Bij de circulaire economie draait alles om recycling en hergebruik van materialen. Deze resultaten kunnen leiden tot de ontwikkeling van hydrothermische behandeling op grotere schaal, zowel van actieve kool als andere alternatieven. Het kan ook het publieke bewustzijn vergroten dat de afwezigheid van de verbindingen waarnaar we op zoek zijn, niet dat ze verdwenen zijn.

"In plaats daarvan veranderen ze in secundaire producten die mogelijk schadelijker zijn dan de oorspronkelijke producten. Deze bijproducten moeten worden beoordeeld. Een beroemd citaat vat het samen:'Niets gaat verloren, niets wordt gecreëerd, alles transformeert'", zegt Oesterle.

Meer informatie: Pierre Oesterle, Onderzoek naar het lot van opkomende verontreinigingen tijdens hydrothermische regeneratie van koolstofhoudende adsorbentia. umu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1804018&dswid=2256

Aangeboden door Umea Universiteit