Att få bort föroreningar från avloppsvatten är grundläggande. Men delar av arbetet görs på ett sätt som inte är miljömässigt hållbart. I en avhandling har en ny metod testats för att ta bort föroreningar, bland annat antibiotika, via så kallad adsorption.
Varje dag släpps tusentals ämnen ut i avloppsvattnet från hushåll och industrier. Det är allt från bekämpningsmedel till antibiotika och mjukgörare. För att förhindra att dessa föroreningar hamnar i miljön kan man använda material, som aktivt kol, för att adsorbera dem – se faktaruta om adsorption nedan.
Adsorption, inte samma som absorption
Adsorption innebär att ett gasformigt ämne eller ett ämne löst i en vätska fastnar på ytan av ett fast material eller en vätska.
Adsorbenter är de material som på detta vis kan “fånga” och hålla kvar andra ämnen på sin yta. Det ämne som adsorberas kallas adsorbat.
Adsorption ska inte förväxlas med absorption:
Adsorption = ett ämne fastnar på ytan.
Absorption = ett ämne sugs upp av ett annat.
Källa: Umeå universitet samt Wikipedia
Men det behövs nya lösningar på sikt, menar Pierre Oesterle, verksam vid Kemiska institutionen på Umeå universitet och författare till en avhandling i ämnet.
– Dessa adsorbenter produceras av kol- och kokosnötsindustrin, vilket gör användningen ohållbar. Dessutom regenereras det förbrukade aktiva kolet ofta genom att först torka adsorbenten och sedan använda temperaturer över 600 grader för att bryta ned de adsorberade föroreningarna.
Fler ord att ha koll på
Regenerera: Att göra något rent och redo att användas igen.
Aktivt kol: Ett speciellt slags kol som har en mycket stor yta där adsorption och kemiska reaktioner kan ske. Det används ofta för att rena vatten och luft tack vare dess förmåga att binda till sig föroreningar.
Aktiverade biokol: Kol framställt från biologiska material, som precis som aktivt kol har en stor yta och kan användas för att rena vatten.
Hydrotermisk behandling: En teknik där vatten och värme används under förhöjt tryck för att behandla material och ibland ändra materialens egenskaper.
Källa: Umeå universitet
Test med koffein och antibiotika
I sin avhandling har Pierre Oesterle undersökt restprodukter från trä- och jordbruksindustrin som alternativ till det vanligt använda aktiva kolet.
Dessa adsorbenter, så kallade aktiverade biokol, studerades med avseende på deras förmåga att adsorbera koffein samt två sorters antibiotika, trimetoprim och sulfametoxazol. Därefter användes en ny metod för regenerering som inte kräver torkning och som fungerar vid lägre temperaturer, kallad hydrotermisk behandling.
Återvunna material blev bättre
Resultaten är lovande, enligt forskningen. De adsorberade ämnena gick inte att hitta vid temperaturer över 280 grader – de hade istället omvandlats till andra ämnen.
När materialen återvanns ökade dessutom deras avskiljningsförmåga för vissa av föroreningarna. Det visade sig även att när de adsorberande ämnena bröts ned bildades nya kolstrukturer på materialets yta, vilket kan vara bra vid återvinning.
Inget försvinner
Resultaten i avhandlingen kan, enligt Pierre Oesterle, leda till att hydrotermisk behandling utvecklas i större skala, både för aktiverat kol och andra alternativ.
Och det är viktigt att komma ihåg, säger han, att bara för att förening försvinner betyder det inte att den är borta. Den kan omvandlas till andra produkter som kan vara mer skadliga.
– Dessa biprodukter måste utvärderas. Ett berömt citat sammanfattar det hela: ”Inget går förlorat, inget skapas, allt förändras”, säger Pierre Oesterle.
Läs också: Därför går återställningen av våtmarker långsamt
Avhandling:
Exploring the fate of emerging contaminants during hydrothermal regeneration of carbonaceous adsorbents, Umeå universitet.
Kontakt:
Pierre Oesterle, Kemiska institutionen, Umeå universitet
pierre.oesterle@umu.se
