Новый метод очистки сточных вод удаляет более 90 процентов микропластика
Исследователи из Университета RMIT разработали и испытали новый способ удаления микропластика из сточных вод. Использование комбинации микропузырьков и нанопузырьков позволило добиться эффективности очистки более 90 процентов.
По словам авторов работы, предложенный подход можно внедрить на действующих очистных сооружениях без масштабной модернизации инфраструктуры. Для этого достаточно оптимизировать существующие параметры работы системы, включая давление воздуха, время насыщения воды и размеры образующихся пузырьков.
Руководитель исследования, доцент Биплоб Праманик, отметил, что новая технология предлагает практический способ уменьшить загрязнение окружающей среды микропластиком, которое уже стало серьёзной глобальной проблемой. Он подчеркнул, что очистные сооружения являются одним из основных путей попадания микропластика в окружающую среду, поскольку значительная часть таких частиц проходит через традиционные фильтрационные системы, создавая угрозу для экосистем и здоровья человека.
Исследователь также отметил, что предложенный метод отличается простотой внедрения и позволяет значительно повысить эффективность удаления микропластика уже на первичной стадии очистки сточных вод. Это особенно важно, поскольку именно на ранних этапах обработки можно предотвратить дальнейшее распространение пластиковых частиц по технологической цепочке.
В ходе исследования учёные усовершенствовали широко применяемую технологию флотации растворённым воздухом. Этот метод основан на том, что загрязняющие частицы прикрепляются к пузырькам воздуха, которые поднимают их на поверхность воды, где они затем удаляются.
Эксперименты показали, что сочетание микропузырьков и нанопузырьков оказалось значительно эффективнее систем, использующих только один из этих типов пузырьков. Именно комбинированный подход обеспечил наиболее высокие показатели удаления микропластика из сточных вод.
Исследователи объясняют это тем, что микропузырьки создают необходимую подъёмную силу, позволяющую переносить частицы пластика к поверхности. Нанопузырьки, в свою очередь, усиливают сцепление и объединение микропластиковых частиц между собой, увеличивая количество их взаимодействий и тем самым повышая общую эффективность процесса очистки.
Доктор Сираджум Монира, выполнившая исследование в рамках своей докторской диссертации в Университете RMIT, отметила, что метод сохраняет высокую эффективность даже в условиях, максимально приближённых к реальным сточным водам. По её словам, наличие органических веществ, жиров, масел и других примесей, которые обычно считаются препятствием для очистки, не ухудшало результаты.
Более того, в некоторых случаях такие вещества даже способствовали повышению эффективности процесса. В сочетании со стандартными коагулянтами они помогали микропластиковым частицам объединяться в более крупные агрегаты, которые значительно легче отделяются во время очистки.
Авторы исследования также подчёркивают ещё одно важное преимущество новой технологии. Если удалять микропластик до того, как он концентрируется в осадке сточных вод, можно уменьшить его содержание в биологических остатках, образующихся после очистки, и тем самым сократить вероятность повторного попадания пластиковых частиц в окружающую среду.
Пока эффективность технологии подтверждена в лабораторных условиях, однако исследовательская группа уже планирует перейти к следующему этапу работы. Учёные намерены сотрудничать с промышленными предприятиями и операторами очистных сооружений, чтобы проверить работу системы в реальных условиях эксплуатации и на различных типах сточных вод.
Если дальнейшие испытания подтвердят полученные результаты, предложенная методика сможет стать относительно простым и экономичным способом модернизации существующих очистных сооружений без необходимости строительства новых технологических линий. Это позволит значительно сократить объёмы микропластика, попадающего в природные водоёмы.
Исследование в журнале ACS ES&T Water.