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农业废品可以去除废水中的污染物

2020-11-18 17:14:01 网络
农业废品

 

生物炭是一种主要由农业废物制成的类木炭物质-有望从处理后的废水中去除新兴污染物。

这是一组研究人员得出的结论,该团队进行了一项新颖的研究,评估并比较了从两种常见的剩余农业原料(轧花轧棉废料和愈创木瓜蔗渣)中提取的生物炭从水溶液中吸附三种常见药物的能力。在吸附过程中,一种材料(例如药物化合物)会粘附到另一种表面(例如固体生物炭颗粒)上。相反,在吸收中,一种材料在内部被吸收到另一种材料中。例如,海绵吸水。

瓜尤勒是一种生长在干旱西南地区的灌木,为研究中测试的一种生物炭提供了废物。已被用作橡胶和乳胶的来源。将该植物切碎,将其树枝捣碎以提取乳胶,茎被粉碎提取乳胶后残留的干燥,纸浆状纤维残留物称为甘蔗渣。

根据宾夕法尼亚大学农业科学学院农业和生物工程学州立大学的研究员Herschel Elliott所说的结果很重要,因为它们证明了由大量农业废料制成的生物炭的潜力-否则必须将其丢弃-用作一种低成本的附加处理,用于减少灌溉中处理过的废水中的污染物。

他说:“大多数污水处理厂目前没有配备去除药物等新兴污染物的设备,如果这些有毒化合物可以通过生物炭去除,那么废水可以在灌溉系统中循环利用。有益的再利用在美国西南部等地区至关重要,那里缺水阻碍了农作物的生产。”

研究中用于测试生物炭是否能从水溶液中吸收的药物化合物为:磺胺吡啶,一种不再被指定用于治疗人类感染的抗菌药物,但通常用于兽医学;多库酯,广泛用于药物中作为泻药和大便软化剂;红霉素,一种用于治疗感染和痤疮的抗生素。

在研究中,在水溶液中吸附了98%的多库酯,74%的红霉素和70%的磺胺吡啶。相比之下,源自愈创木瓜蔗渣的生物炭吸收了50%的多库酯,50%的红霉素和仅5%的磺胺吡啶。研究表明,在用于将农业废料转化为生物炭的无氧热解过程中,温度从大约650华氏度升高到大约1300华氏度,从而大大提高了吸附药物化合物的能力。

宾夕法尼亚州立大学博士研究生首席研究员Marlene Ndoun表示:“这项研究中最具创新性的部分是使用了愈创木瓜蔗渣,因为以前没有关于使用这种材料生产生物炭来去除新兴污染物的研究。与轧花废料相同—已经对去除其他污染物的潜在方法进行了研究,但这是首次使用轧花废料专门从水中去除药物的研究。”

下一步将是开发一种能够吸收水中各种污染物的生物炭材料混合物。Ndoun表示:“除了去除药物等新兴污染物外,我还对混合生物炭材料感兴趣,因此我们拥有低成本的过滤器,能够去除水中常见的细菌和有机物等污染物。”

发布:xiuyue

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