Banyak bahan berbahaya dalam air sisa dengan keras menolak dipecah oleh loji rawatan air sisa biologi. Penyelidik Fraunhofer telah mengembangkan sistem reaksi fotokimia di mana air dapat dirawat dengan pasti pada kadar aliran tinggi oleh cahaya UV tanpa perlu menambahkan pemangkin kimia. Mereka akan mempersembahkan prototaip industri awal pada IFAT tahun ini&# 39 di Munich, 5-9 Mei.
Terdapat banyak perkara di air buangan kita yang tidak boleh masuk ke persekitaran - namun loji rawatan air sisa hanya membuang sebahagian daripada bahan cemar ini. Khususnya, bakteria yang biasa digunakan dalam tahap perawatan biologi tidak berpengaruh pada bahan yang berterusan, termasuk sebatian hidrokarbon yang sangat stabil. Hasilnya: sisa agen pembersih dan racun perosak serta bahan farmakologi mencapai perairan persekitaran. Pembebanan dari jenis bahan berbahaya di Laut Utara, misalnya, sudah jelas dapat diukur hari ini.
Penyelidik Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB di Stuttgart bersama dengan rakan industri antarabangsa kini telah membangunkan sistem reaksi kimia baru yang menguraikan jenis molekul yang tahan dan berbahaya ini secara menyeluruh dan cekap - tanpa perlu menambahkan bahan kimia seperti hidrogen peroksida, contohnya. Sebaliknya, para penyelidik pada dasarnya menggunakan" penyembuhan diri" kuasa air yang dibantu oleh fotolisis (aka pemisahan fotokimia). Prinsip fotolisis berdasarkan pemisahan molekul air menggunakan foton. Semakin pendek panjang gelombang cahaya, semakin tinggi fotonnya' tenaga. Oleh itu, penyelidik menggunakan sumber cahaya dalam sistem ini yang memancarkan sinar UV secara eksklusif di wilayah 172 nanometer - iaitu foton yang sangat bertenaga. Sebaik sahaja foton ini memasuki air, mereka memecah molekul H2O, membentuk radial hidroksil yang sangat reaktif." Sebatian hidroksil ini mempunyai potensi tindak balas yang lebih tinggi daripada oksigen atom, misalnya. Oleh itu, mereka dapat menguraikan sebatian hidrokarbon yang sangat stabil yang terkandung dalam sisa berbahaya," jelas Siegfried Egner, ketua jabatan Teknologi Proses Fizikal di IGB.
Mengawal pergerakan air
Akan tetapi, terdapat tangkapan: proses ini hanya berlaku di sekitar pemancar UV - elemen kaca rata segi empat tepat yang diletakkan di dalam kapal reaktor. Apabila daya diterapkan pada unsur tersebut, radikal hidroksil membentuk lapisan sempadan reaktif nipis hanya sekitar 50 mikrometer yang mengelilingi permukaan luar kaca. Untuk memastikan tidak ada zarah berbahaya yang terlepas dari tidak dirawat, air mesti diarahkan dengan terkawal dan dapat disahkan melalui lapisan sempadan ini - tugas yang benar-benar rumit. Di satu pihak, anda harus memastikan keseluruhan isi kapal reaktor diperlakukan. Sebaliknya, para penyelidik ingin memastikan bahawa setiap radikal hidroksil yang terbentuk juga digunakan untuk tindak balas kimia. Ini kerana radikal hidroksil yang sangat reaktif berumur pendek. Sekiranya tidak" segar" molekul didapati bertindak balas dengan selang waktu ini, tenaga radikal hidroksil tidak digunakan. Pakar-pakar di Stuttgart telah berjaya mengawal pergerakan air sehingga semua kandungan kapal reaktor diperlakukan dengan tepat dan sangat cekap.
Prototaip industri pertama, yang memiliki kecepatan 2,5 meter padu per jam, akan ditunjukkan oleh para penyelidik dan rakan industri mereka di pameran perdagangan." Sejumlah variasi adalah normal, kerana kelajuan pemprosesan tentu saja bergantung pada tahap pencemaran juga," menerangkan Egner. Untuk memastikan air benar-benar habis hanya jika kualitinya sempurna, unit ini dilengkapi dengan mekanisme keselamatan tambahan. Sistem sensor terletak tepat di port pembuangan yang memantau air untuk bahan berbahaya. Air dikeluarkan hanya apabila kekotoran jatuh di bawah nilai maksimum yang dibenarkan. Keseluruhan unit sepenuhnya automatik dan dapat diprogram - misalnya, ia dapat dihidupkan dan dimatikan bergantung pada kadar kuasa elektrik yang ditawarkan.
Sumber Cerita:
Bahandisediakan olehFraunhofer-GesellschaftNota: Kandungan boleh diedit untuk gaya dan panjang.
