В новом исследовании, опубликованном в журнале Biochar, описывается экологичная мембранная технология, которая преобразует биоуголь, полученный из микроводорослей, в передовой материал для очистки муниципальных сточных вод.
Сточные воды содержат много разных загрязнителей — органические вещества, соли, микроорганизмы и т. д. Из‑за них обычные фильтрующие мембраны быстро засоряются, и очистка становится менее эффективной. Чтобы решить эту проблему, биоуголь химически модифицировали: добавили аминные группы, вдохновившись природными процессами, которые происходят у мидий, и реакцией Шиффа. Потом биоуголь смешали с ацетатом целлюлозы — биоразлагаемым полимером.
Лучше всего показала себя мембрана с 4% амин‑функционализированного биоугля. При очистке сточных вод она пропускала 169,1 л воды на квадратный метр в час (169,1 л⋅м−2⋅ч−1) и удаляла 64,1% органических веществ — это заметно лучше, чем у обычной мембраны из ацетата целлюлозы (81,8 л на квадратный метр в час и удаление 31,1%).
Новая мембрана полностью удаляла бактерии и частично избавляла воду от других загрязнителей: сульфатов, фосфатов, нитратов, аммония, магния и т. д. Еще одно преимущество — устойчивость к загрязнению: после очистки деионизированной водой мембрана восстанавливала поток воды на 82,7%. То есть ее можно использовать долго, не применяя агрессивные химикаты.
Ученые считают, что такие мембраны помогут сделать системы очистки воды долговечнее и проще в эксплуатации. Технология заодно дает способ перерабатывать биомассу — превращать микроводоросли в полезный материал для фильтрации. Это шаг к более экологичным методам очистки воды.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ивановские ученые создали катализатор для очистки воды.
