Fibra di cocco biogenica rivestita di ossido di manganese raccolta dal sistema di trattamento del drenaggio della miniera di carbone a Glasgow, Pennsylvania. Credito:Penn State
I ricercatori della Penn State hanno sviluppato un sistema di filtraggio dell'acqua che rimuove i contaminanti e riduce la tossicità nelle acque reflue ospedaliere.
contaminanti, compresi gli antibiotici, prodotti farmaceutici e steroidi, vengono sempre più rilevati nelle acque superficiali e nelle fonti di acqua potabile. Questi contaminanti possono avere un enorme impatto sulla salute umana e acquatica, una rimozione così efficace è essenziale per proteggere la salute e la sicurezza delle risorse idriche.
"Ci sono stati un certo numero di inventari fognari urbani che hanno identificato gli ospedali come i principali responsabili di farmaci, ormoni e altri contaminanti che finiscono negli impianti di trattamento delle acque reflue, "ha detto Bill Burgos, professore di ingegneria ambientale alla Penn State.
Infatti, gli ospedali possono contribuire fino alla metà del carico totale di contaminanti trasportati agli impianti di trattamento delle acque reflue regionali, disse Burgos. Una volta lì, l'eliminazione può essere difficile perché le sostanze chimiche si diluiscono, tuttavia rappresentano ancora una minaccia per la salute a causa della loro elevata potenza biologica.
"Un modo per distruggere questi composti è attraverso l'ossidazione chimica, "Ha detto Burgos. "Gli ossidi di manganese sono ossidanti molto potenti e sono noti per essere non selettivi, quindi sono altamente reattivi con quasi tutti i composti organici ossidabili, compresi quelli trovati nelle acque reflue ospedaliere".
Opera concettuale di un progetto di ricerca che utilizza ossidi di manganese biogenici prodotti nei sistemi di trattamento del drenaggio delle miniere di carbone per il trattamento al punto di ingresso delle acque reflue ospedaliere. Disegno di Audrey Stallworth, studente laureato in ingegneria ambientale. Credito:Penn State
Per testare l'efficacia degli ossidi di manganese (MnOx), i ricercatori hanno raccolto campioni di acque reflue dal Penn State Health Milton S. Hershey Medical Center e hanno ottenuto fibra di cocco biogena rivestita di MnOx da un'unità di rimozione dei metalli a Glasgow, Pennsylvania gestita da EcoIslands LLC. La fibra rivestita di MnOx è stata poi fatta reagire con le acque reflue ospedaliere per valutarne le prestazioni.
Le analisi chimiche hanno mostrato che i filtri biogenici in fibra di cocco rivestiti con MnOx erano molto efficaci nel rimuovere i contaminanti dalle acque reflue ospedaliere. Dei 36 microinquinanti organici rilevati, 21 sono stati rimossi di oltre il 94% dopo un periodo di reazione di 24 ore.
Coerentemente con questi risultati, saggi bioanalitici, che testano la potenziale tossicità delle acque reflue per l'uomo, ha anche rivelato che i composti biologicamente attivi sono stati rimossi al di sotto dei livelli di rilevamento.
"Non solo abbiamo prove chimiche che questi filtri rimuovono questi contaminanti, abbiamo anche prove biologiche che la potenziale tossicità umana è stata drasticamente ridotta, " disse Burgos.
Unità di rimozione del metallo gestite da EcoIslands, LLC istituito come progetto dimostrativo presso il sistema di trattamento del drenaggio della miniera di carbone a Glasgow, Pennsylvania. La fibra di cocco è stata utilizzata per riempire tutti i reattori per promuovere la rimozione biologica del manganese disciolto. Credito:Penn State
Inoltre, il MnOx utilizzato è stato formato come parte di un sistema di trattamento del drenaggio delle miniere di carbone, e il suo riutilizzo converte un prodotto di scarto in una merce.
I prossimi passi del team includono la riduzione dei tempi di trattamento, testare una configurazione flow-through, screening di diverse fonti di MnOx biogene, e iniziare gli studi sul campo.
