Сотрудники Университета RMIT создали и проверили инновационный метод извлечения микропластика из сточных вод. Применение сочетания мельчайших пузырьков воздуха и нанопузырьков обеспечило очистку с показателем выше 90 процентов.

Авторы научной работы утверждают, что разработанный способ можно применять в существующих системах водоочистки без необходимости проведения капитального ремонта. Для этого потребуется лишь корректировка текущих настроек оборудования, включая уровень давления воздуха, продолжительность насыщения воды и размер генерируемых пузырьков.

Руководитель научной группы, доцент Биплоб Праманик, заявил, что новая технология предоставляет реальный шанс сократить загрязнение окружающей среды микропластиком – проблемой, достигшей глобальных масштабов. Он акцентировал внимание на том, что очистные сооружения являются одним из ключевых источников попадания микрочастиц пластика в природу, так как значительное количество этих элементов проходит сквозь обычные фильтры, представляя опасность для природных экосистем и здоровья людей.

Ученый также добавил, что предлагаемый метод характеризуется простотой реализации и позволяет существенно улучшить удаление микропластика на начальном этапе очистки сточных вод. Это имеет особенное значение, поскольку именно в начале процесса обработки можно избежать дальнейшего распространения пластиковых частиц по всей системе.

В рамках научной работы специалисты доработали общепринятую технологию флотации с использованием растворенного воздуха. Данная методика предполагает прикрепление загрязнений к воздушным пузырькам, которые поднимают их наверх водной поверхности для последующего извлечения.

Проведенные опыты продемонстрировали, что применение смеси микропузырьков и нанопузырьков оказывается существенно результативнее по сравнению с технологиями, использующими исключительно один тип пузырьков. Благодаря комплексному подходу удалось добиться наилучших результатов в удалении мельчайшего пластика из сточных вод.

Ученые объясняют это тем, что микропузырьки обеспечивают необходимую силу подъема для транспортировки частиц загрязнений к поверхности воды. Нанопузырьки же способствуют укреплению связи и агрегации микропластиковых фрагментов между собой, увеличивая количество их контактов и в конечном итоге повышая общую производительность очистки.

Доктор Сираджум Монира, проводившая исследование как часть своей диссертационной работы в Университете RMIT, подчеркнула, что разработанный метод сохраняет свою действенность даже при работе с образцами сточных вод, максимально приближенными к реальным условиям. По ее словам, присутствие органических соединений, жиров, масел и других примесей, которые обычно рассматриваются как факторы, затрудняющие очистку, не оказывало негативного влияния на итог.

К тому же, нередко эти соединения оказывали положительное влияние на результативность процедуры. При использовании вместе с обычными флокулянтами они способствовали слипанию микропластиковых фрагментов в более крупные скопления, что облегчает их удаление при фильтрации.

Исследователи также отмечают дополнительный значимый плюс новой методики: если извлекать мельчайшие пластиковые частицы до того, как они накапливаются в отложениях сточных вод, это позволяет снизить концентрацию этих частиц в биомассе после обработки и уменьшить вероятность их возвращения в экосистему.

Несмотря на то, что эффективность технологии продемонстрирована лишь при лабораторных тестах, научная команда уже разрабатывает следующий этап. Специалисты намерены взаимодействовать с производственными компаниями и организациями, обслуживающими очистные комплексы, чтобы оценить функциональность системы в практических ситуациях и при обработке сточных вод разного состава.

Если последующие тесты подтвердят полученные данные, разработанный подход может стать довольно простым и недорогим методом обновления существующих систем водоочистки без необходимости возведения новых конструкций. Это позволит существенно уменьшить количество микропластика, попадающего в естественные водные ресурсы.

Исследование опубликовано в журнале ACS ES&T Water.