Finální fáze čištění odpadních vod je určena ke zlepšování kvality čištěné vody. V této fázi se odstraňují poslední zbytky kontaminantů, jako jsou například účinné složky farmaceutik nebo zemědělských hnojiv. Někdy se k tomu využívá proces fotokatalýzy za přídavku oxidu titaničitého. Tento osvědčený proces je však dosti nákladný. Darrell Patterson z katedry chemického inženýrství univerzity v Bathu začal v procesu využívat levného a dostupného kuchyňského "odpadního" émateriálu, mušlí slávek a ústřic. Například slávky zelenonohé (Perna canaliculus), která je doma ve vodách v okolí Nového Zélandu, se v evropských kuchyních spotřebuje ročně okolo jednoho statisíce tun. "Jejich mušle jsou velice bohaté na oxid vápenatý, tedy v podstatě vápno," říká Patterson. " A právě tímto přírodním vápnem můžeme obohatit řadu procesů v průmyslové praxi čistých technologií. Konkrétně při přečišťování odpadních vod se mohou látky hydroxyapatitu (Ca10(PO4)6(OH)2, HAP) efektivně podílet na fotokatalýze, a nahradit nákladný oxid titaničitý.
V rámci tohoto článku se seznámíme s tím, jak mohou odpadní vody a jejich finální čištění těžit z recyklace mořských mušlí z Nového Zélandu a což to znamená pro udržitelnou chemii a průmyslové aplikace. Ukážeme si, jak hydroxyapatit může nahradit oxid titaničitý v procesu fotokatalýzy a jaké výhody to přináší z hlediska nákladů a dostupnosti surovin.
Principy finální fáze čištění a role fotokatalýzy
Finální fáze čištění odpadních vod je určena ke zlepšování kvality čištěné vody. V této fázi se odstraňují poslední zbytky kontaminantů, jako jsou například účinné složky farmaceutik nebo zemědělských hnojiv. Někdy se k tomu využívá proces fotokatalýzy za přídavku oxidu titaničitého.
Konkrétně hydroxyapatit může při fotokatalýze působit jako aktivní nosič a reaktant, který umožní degradaci zbytkových organických sloučenin. Tím se otevírá možnost, že finální fáze bude méně nákladná a více dostupná díky využití lokálně dostupného materiálu.
Koncepty fotokatalýzy | Základy a mechanismus fotokatalýzy |
Možnosti z mořských mušlí z Nového Zélandu
Například slávky zelenonohé (Perna canaliculus), která je doma ve vodách v okolí Nového Zélandu, se v evropských kuchyních spotřebuje ročně okolo jednoho statisíce tun. "Jejich mušle jsou velice bohaté na oxid vápenatý, tedy v podstatě vápno," říká Patterson. A právě tímto přírodním vápnem můžeme obohatit řadu procesů v průmyslové praxi čistých technologií.
Konkrétně při přečišťování odpadních vod se mohou látky hydroxyapatitu (Ca10(PO4)6(OH)2, HAP) efektivně podílet na fotokatalýze, a nahradit nákladný oxid titaničitý. Tím se otevírá cesta k levnějšímu a dostupnějšímu řešení pro zlepšení kvality vody v posledních fázích čištění.
Výhody a omezení této metody
Uvedené stanovení ukazuje, že přírodní vápno obsažené v mořských mušlích může poskytnout významný překryv oproti tradičnímu oxidu titaničitého. Přístup s použitím HAP může vést ke snížení nákladů na suroviny a snížení environmentálního dopadu procesu.