Ny metod för att återvinna adsorbenter i avloppsrening

Att avlägsna föroreningar från avloppsvatten genom adsorbenter som aktivt kol är ofta ohållbart. När adsorbenterna är mättade måste de regenereras, vilket kan kräva höga temperaturer. Pierre Oesterles avhandling visar hur detta kan göras på ett mer miljövänligt sätt med hjälp av tryckkokarteknik.

Varje dag släpps tusentals ämnen ut i avloppsvattnet från hushåll och industrier – från bekämpningsmedel och antibiotika till mjukgörare. För att hindra dessa föroreningar från att hamna i miljön kan man använda material som aktivt kol, med hög ytarea, för att adsorbera dem.

– 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, säger Pierre Oesterle, doktorand vid Kemiska institutionen på Umeå universitet.

I sin avhandling utforskade Pierre Oesterle 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 två sorters antibiotika, trimetoprim och sulfametoxazol, samt koffein. Han använde därefter en ny metod för regenerering som inte kräver torkning och som fungerar vid lägre temperaturer, kallad hydrotermisk behandling.

Resultaten är lovande. De adsorberade ämnena gick inte att detektera 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 ner bildades nya kolstrukturer på materialets yta, vilket kan vara bra vid återvinning.

– Cirkulär ekonomi handlar om att återvinna och återanvända material. Dessa resultat kan leda till utveckling av hydrotermisk behandling i större skala, både för aktiverat kol och andra alternativ. Det kan också öka allmänhetens medvetenhet om att bara för att en förorening försvinner, betyder det inte att den är borta – den kan omvandlas till andra produkter som potentiellt är mer skadliga. Dessa biprodukter måste utvärderas. Ett berömt citat sammanfattar det hela: ”Inget går förlorat, inget skapas, allt förändras”, säger Pierre Oesterle.

Förklaring av begrepp

Adsorbenter: Material som kan "fånga upp" och hålla kvar andra ämnen på sin yta.
Aktivt kol: Ett speciellt slags kol som har en mycket stor yta. 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.
Regenerera: Att göra något rent och redo att användas igen.

Om avhandlingen

Pierre Oesterle, Kemiska institutionen, Umeå universitet, försvarar sin avhandling med titeln Studier av ödet för nya föroreningar under hydrotermisk regenerering av koladsorbenter fredag den 10 november. Disputationen äger rum 09.00 i Carl Kempe salen (Stora hörsalen, KBE 303), KBC-huset. Fakultetsopponent är Dr. Capucine Dupont, Senior Lecturer vid Department of Environmental Engineering and Water Technology, IHE Delft Institute for Water Education, Nederländerna.

Läs hela avhandlingen

För mer information kontakta gärna:

Pierre Oesterle, Kemiska institutionen, Umeå universitet

E-post: pierre.oesterle@umu.se

Handledare: Universitetslektor Stina Jansson, Kemiska institutionen, Umeå universitet

Telefon: 090-786 76 22