Nhiều chất độc hại trong nước thải ngoan cố chống lại việc bị phá vỡ bởi các nhà máy xử lý nước thải sinh học. Các nhà nghiên cứu fraunhofer đã phát triển một hệ thống phản ứng quang hóa, trong đó nước có thể được xử lý đáng tin cậy ở tốc độ dòng chảy cao bằng tia UV mà không cần phải thêm chất xúc tác hóa học. Họ sẽ giới thiệu một nguyên mẫu công nghiệp ban đầu tại IFAT năm nay ở Munich, từ ngày 5 đến ngày 9 tháng 5.
Có rất nhiều thứ trong nước thải của chúng ta không nên tìm đường vào môi trường - nhưng các nhà máy xử lý nước thải chỉ loại bỏ một phần các chất gây ô nhiễm này. Đặc biệt, vi khuẩn thường được sử dụng trong giai đoạn xử lý sinh học không ảnh hưởng đến các chất dai dẳng, bao gồm các hợp chất hydrocarbon có độ ổn định cao. Kết quả: chất tẩy rửa dư lượng và thuốc trừ sâu cũng như các chất dược lý đang đến vùng nước môi trường. Ví dụ, việc tải từ các loại chất có hại này ở Biển Bắc, đã có thể đo lường rõ ràng ngày nay.
Các nhà nghiên cứu của Viện Kỹ thuật Liên ngành và Công nghệ sinh học Fraunhofer IGB ở Stuttgart cùng với các đối tác công nghiệp quốc tế hiện đã phát triển một hệ thống phản ứng hóa học mới phá vỡ các loại phân tử đàn hồi và có hại này một cách triệt để và hiệu quả - mà không cần phải thêm hóa chất như hydro peroxide, ví dụ. Thay vào đó, các nhà nghiên cứu về cơ bản đang sử dụng sức mạnh "tự chữa lành" của nước được hỗ trợ bởi quang phân (còn gọi là phân ly quang hóa). Nguyên lý quang phân dựa trên việc tách các phân tử nước bằng photon. Bước sóng ánh sáng càng ngắn, năng lượng của photon càng cao. Do đó, các nhà nghiên cứu sử dụng các nguồn sáng trong hệ thống này phát ra tia UV độc quyền trong khu vực 172 nanomet - tức là các photon cực kỳ năng lượng. Ngay khi các photon này đi vào nước, chúng tách các phân tử H2O, tạo thành các bức xạ hydroxyl phản ứng cao. Ví dụ, các hợp chất hydroxyl này có tiềm năng phản ứng thậm chí còn cao hơn oxy nguyên tử. Do đó, chúng có thể phân hủy ngay cả các hợp chất hydrocarbon rất ổn định có trong dư lượng có hại," Siegfried Egner, người đứng đầu bộ phận Công nghệ Quy trình Vật lý tại IGB giải thích.
Kiểm soát sự di chuyển của nước
Tuy nhiên, có một điều đáng chú ý: quá trình này chỉ diễn ra trong vùng lân cận của bộ phát UV - một yếu tố thủy tinh hình chữ nhật, phẳng được đặt trong tàu lò phản ứng. Khi công suất được áp dụng cho nguyên tố, các gốc hydroxyl tạo thành một lớp ranh giới phản ứng mỏng chỉ sâu khoảng 50 micromet xung quanh bề mặt bên ngoài của kính. Để chắc chắn rằng không có hạt có hại thoát ra mà không được xử lý, nước phải được kiểm soát và xác thực hướng qua lớp ranh giới này - một nhiệm vụ thực sự khó khăn. Một mặt, bạn phải đảm bảo toàn bộ nội dung của tàu lò phản ứng được xử lý. Mặt khác, các nhà nghiên cứu muốn chắc chắn nhất có thể rằng mọi gốc hydroxyl được hình thành cũng được sử dụng cho phản ứng hóa học. Điều này là do các gốc hydroxyl cực kỳ phản ứng là cực kỳ ngắn ngủi. Nếu không có phân tử "tươi" nào được tìm thấy để phản ứng trong khoảng thời gian này, năng lượng của các gốc hydroxyl sẽ không được sử dụng. Các chuyên gia ở Stuttgart đã thành công trong việc kiểm soát sự di chuyển của nước sao cho chính xác tất cả các nội dung của tàu lò phản ứng được xử lý đáng tin cậy và hiệu quả cao.
Nguyên mẫu công nghiệp đầu tiên, có thông lượng 2,5 mét khối mỗi giờ, sẽ được các nhà nghiên cứu và các đối tác trong ngành của họ trình chiếu tại hội chợ thương mại. Egner giải thích: "Một lượng biến thể nhất định là bình thường, vì tốc độ xử lý cũng phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm. " Để chắc chắn rằng nước thực sự chỉ được xả nếu chất lượng của nó là hoàn hảo, thiết bị được trang bị một cơ chế an toàn bổ sung. Một hệ thống cảm biến được đặt ngay tại cổng xả theo dõi nước để tìm các chất có hại. Nước chỉ được xả khi tạp chất giảm xuống dưới giá trị tối đa cho phép. Toàn bộ thiết bị hoàn toàn tự động và có thể lập trình - ví dụ, nó có thể được bật và tắt tùy thuộc vào giá điện được cung cấp.
Nguồn câu chuyện:
Vật liệuđược cung cấp bởiFraunhofer-Gesellschaft. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa theo kiểu và độ dài.
