Atık sudaki birçok zararlı madde biyolojik atık su arıtma tesisleri tarafından parçalanmaya inatla direnmektedir. Fraunhofer araştırmacıları, kimyasal katalizörler eklemek zorunda kalmadan UV ışığı ile suyun yüksek akış hızlarında güvenilir bir şekilde arıtılabileceği bir fotokimyasal reaksiyon sistemi geliştirdiler. 5-9 Mayıs'ta Münih'te bu yıl's IFAT'ta ilk endüstriyel prototipi sunacaklar.
Atık suyumuzda çevreye girmemesi gereken çok sayıda şey var - ancak atık su arıtma tesisleri bu kirleticilerin sadece bir kısmını ortadan kaldırıyor. Özellikle biyolojik arıtma aşamasında yaygın olarak kullanılan bakterilerin, oldukça kararlı hidrokarbon bileşikleri içeren kalıcı maddeler üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Sonuç: temizlik maddesi kalıntıları ve pestisitlerin yanı sıra farmakolojik maddeler çevresel sulara ulaşmaktadır. Örneğin, Kuzey Denizi'nde bu tür zararlı maddelerden yükleme, bugün zaten açıkça ölçülebilir.
Stuttgart'taki Fraunhofer Arayüz Mühendisliği ve Biyoteknoloji Enstitüsü IGB araştırmacıları, uluslararası endüstriyel ortaklarla birlikte, bu tür esnek ve zararlı molekülleri hidrojen peroksit gibi kimyasallar eklemek zorunda kalmadan tamamen ve verimli bir şekilde parçalayan yeni bir kimyasal reaksiyon sistemi geliştirdiler. Örneğin. Bunun yerine, araştırmacılar esas olarak&"kendini iyileştiren &" terimini kullanıyorlar; fotoliz tarafından desteklenen suyun gücü (diğer adıyla fotokimyasal ayrışma). Fotoliz prensibi, fotonları kullanarak su moleküllerini ayırmaya dayanır. Işığın dalga boyu ne kadar kısa olursa, fotonlar o kadar yüksek' enerji. Bu nedenle araştırmacılar, bu sistemde yalnızca 172 nanometrelik bölgede UV ışığı yayan ışık kaynakları kullanırlar - yani aşırı enerjik fotonlar. Bu fotonlar suya girer girmez H2O moleküllerini bölerler ve sonuç olarak oldukça reaktif hidroksil radyalleri oluştururlar.&"Bu hidroksil bileşikleri, örneğin atomik oksijenden bile daha yüksek bir reaksiyon potansiyeline sahiptir. Bu nedenle zararlı kalıntılarda bulunan çok kararlı hidrokarbon bileşiklerini bile parçalayabilirler," IGB'de Fiziksel Süreç Teknolojisi bölümü başkanı Siegfried Egner açıklıyor.
Suyun hareketini kontrol etmek
Ancak bir pürüz var: bu işlem yalnızca UV yayıcının yakın çevresinde gerçekleşir - reaktör kabına yerleştirilmiş dikdörtgen, düz cam bir eleman. Elemana güç uygulandığında, hidroksil radikalleri, camın dış yüzeyini çevreleyen sadece yaklaşık 50 mikrometre derinliğinde ince bir reaktif sınır tabakası oluşturur. Hiçbir zararlı partikülün arıtılmadan kaçmadığından emin olmak için, suyun bu sınır tabakasından kontrol edilebilir ve doğrulanabilir bir şekilde yönlendirilmesi gerekir - gerçekten zor bir görev. Bir yandan, reaktör kabının tüm içeriğinin işlendiğinden emin olmalısınız. Öte yandan, araştırmacılar, oluşan her bir hidroksil radikalinin aynı zamanda bir kimyasal reaksiyon için kullanıldığından mümkün olduğunca emin olmak istiyorlar. Bunun nedeni, aşırı reaktif hidroksil radikallerinin son derece kısa ömürlü olmasıdır. Eğer"taze" Bu zaman aralığında moleküller ile reaksiyona girdiği tespit edildiğinde, hidroksil radikallerinin enerjisi kullanılmaz hale gelir. Stuttgart'taki uzmanlar, suyun hareketini, tam olarak reaktör kabı içeriğinin tamamının güvenilir ve yüksek verimli bir şekilde arıtılması için kontrol etmede başarılı oldular.
Saatte 2,5 metreküp iş hacmine sahip ilk endüstriyel prototip, ticaret fuarında araştırmacılar ve endüstri ortakları tarafından gösterilecek."İşleme hızı elbette kontaminasyon derecesine de bağlı olduğundan, belirli bir miktar varyasyon normaldir," Egner'i açıklar. Suyun ancak kalitesi kusursuz ise gerçekten tahliye edildiğinden emin olmak için ünite ek bir güvenlik mekanizması ile donatılmıştır. Suyu zararlı maddeler için izleyen tahliye portunda bir sensör sistemi bulunur. Su, yalnızca kirlilikler izin verilen maksimum değerin altına düştüğünde boşaltılır. Ünitenin tamamı tam otomatik ve programlanabilir - örneğin, sunulan elektrik güç oranlarına bağlı olarak açılıp kapatılabilir.
Hikaye Kaynağı:
Malzemelertarafından sunulanFraunhofer-Gesellschaft.Not: İçerik, stil ve uzunluk açısından düzenlenebilir.
