KIST nutzt umweltfreundliche Verbundkatalysatoren und Ultraschall, um Schadstoffe aus dem Wasser zu entfernen
Entwicklung eines umweltfreundlichen, kostengünstigen und hocheffizienten Abwasserkatalysators aus landwirtschaftlichen Nebenprodukten
Entwicklung eines umweltfreundlichen, kostengünstigen und hocheffizienten Katalysators für die Abwasserbehandlung aus landwirtschaftlichen Nebenprodukten und hohe Effizienz und Abscheidegrad durch Anwendung von Ultraschallstimulation, was zu hohen Erwartungen an die Entwicklung eines Umwelthormonabbausystems führt.
Das Forschungsteam von Dr. Jae-woo Choi und Dr. Kyung-won Jung vom Korea Institute of Science and Technology's (KIST, Präsident: Byung-gwon Lee) Water Cycle Research Center gab bekannt, dass es ein Abwasserbehandlungsverfahren entwickelt hat, das ein gemeinsames landwirtschaftliches Nebenprodukt verwendet, um Schadstoffe und Umwelthormone, die als hormonaktive Stoffe bekannt sind, effektiv zu entfernen.
Die Abwässer, die auf jedem Industriegelände zwangsläufig anfallen, enthalten oft große Mengen an Schadstoffen und Umwelthormonen (hormonelle Disruptoren). Da Umwelthormone nicht leicht abbaubar sind, können sie nicht nur die Umwelt, sondern auch den menschlichen Körper erheblich negativ beeinflussen. Um dies zu verhindern, ist ein Mittel zur Entfernung von Umwelthormonen erforderlich.
Die Leistung des Katalysators, der derzeit zur Aufbereitung von Abwasser und Abwasser eingesetzt wird, sinkt mit der Zeit deutlich. Da eine hohe Effizienz unter den gegebenen Bedingungen schwer zu erreichen ist, ist der größte Nachteil des bestehenden Prozesses die hohe Kostenbelastung. Darüber hinaus konzentrierte sich die bisherige Forschung vor allem auf die Entwicklung von Einzelsubstanzkatalysatoren und die Verbesserung ihrer Leistungsfähigkeit. Bei der Entwicklung umweltfreundlicher Nanokompositkatalysatoren, die in der Lage sind, Umwelthormone aus Abwasser und Abwasser zu entfernen, wurde wenig geforscht.
Das KIST-Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Jae-woo Choi und Dr. Kyung-won Jung nutzte Biokohle (Biokohle: ein Begriff, der sich zusammenfassend auf Substanzen bezieht, die durch die thermische Zersetzung verschiedener Arten von Biomasse oder Holz unter sauerstoffbegrenzten Bedingungen entstehen können), die umweltfreundlich ist und aus landwirtschaftlichen Nebenprodukten hergestellt wird, um einen Abwasserbehandlungsprozess zu entwickeln, der Schadstoffe und Umwelthormone effektiv entfernt. Aus Reisschalen, die bei der Reisernte entsorgt werden, schuf das Team eine Biokohle, die sowohl umweltfreundlich als auch wirtschaftlich ist. Die Oberfläche der Biokohle wurde mit nanogroßem Mangandioxid beschichtet, um einen Nanokomposit herzustellen. Die hohe Effizienz und die niedrigen Kosten des Biokohle-Nanokomposit-Katalysators basieren auf der Kombination der Vorteile von Biokohle und Mangandioxid.
Das KIST-Team verwendete bei der Synthese des Nanokomposits die hydrothermale Methode, eine Art Mineralsynthese mit hoher Hitze und hohem Druck, um einen Katalysator zu schaffen, der hochaktiv, leicht replizierbar und stabil ist. Es wurde bestätigt, dass das Verleihen einer dreidimensionalen geschichteten Struktur an den Katalysator zu einer hohen Effektivität des Advanced Oxidation Process (AOP) führte, da eine große Oberfläche geschaffen wurde.
Unter den gleichen Bedingungen, unter denen der vorhandene Katalysator nur 80 Prozent von Bisphenol A (BPA), einem Umwelthormon, entfernen kann, entfernte der vom KIST-Team entwickelte Katalysator über 95 Prozent in weniger als einer Stunde. Insbesondere in Kombination mit Ultraschall (20kHz) wurde bestätigt, dass alle Spuren von BPA in weniger als 20 Minuten vollständig entfernt wurden. Auch nach vielen wiederholten Tests blieb die BPA-Entfernungsrate konstant bei rund 93 Prozent.
Dr. Kyung-won Jung vom KIST-Forschungszentrum für den Wasserkreislauf sagte: "Der durch diese Studie entwickelte Katalysator nutzt ein gemeinsames landwirtschaftliches Nebenprodukt. Daher erwarten wir, dass zusätzliche Forschungen zu alternativen Substanzen zur Entwicklung von Katalysatoren führen werden, die aus verschiedenen Arten von Biomasse aus organischen Abfällen gewonnen werden." Dr. Jae-woo Choi, ebenfalls vom Forschungszentrum Wasserkreislauf des KIST, sagte: "Wir hoffen sehr, dass zukünftige Studien zur Prozessoptimierung und zur Erhöhung der Entfernungsraten die Entwicklung eines umweltfreundlichen und kostengünstigen Umwelthormonabbausystems ermöglichen werden.
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