Verschmutztes Wasser in nützliche Produkte umwandeln

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(HNMO) – Wissenschaftler aus dem Süden haben erfolgreich Verfahren erforscht, mit denen Abwasser und verschmutztes Wasser in nützliche Produkte wie biologisch abbaubare Kunststoffkügelchen und wasserfilternde Kunststoffkügelchen umgewandelt werden können.

Abwasser aus der Lebensmittelverarbeitung kann in biologisch abbaubares Biokunststoffgranulat umgewandelt werden, um umweltfreundliche Verpackungen herzustellen.

Bioplastik aus Abwasser

Dies ist ein wissenschaftliches Forschungsprojekt, das von einer Forschungsgruppe des Instituts für Umwelt- und Energietechnologie (Saigon-Universität) mit Unterstützung des Wissenschafts- und Technologieministeriums von Ho-Chi-Minh- Stadt durchgeführt wird. Diese wissenschaftliche Aufgabe auf Stadtebene trägt den Titel: „Forschung zur Fähigkeit von Bakterien, PHB-Harz aus kohlenstoffreichem Abwasser zu synthetisieren“.

Der Inhalt der Aufgabe zielt darauf ab, die Quelle von Abwasser, das reich an Kohlenwasserstoffnährstoffen ist (insbesondere in Abwässern aus Produktionsanlagen – Lebensmittelverarbeitungsbetrieben, Papierfabriken, Bierfabriken usw.) zu nutzen, um Mikroorganismen zu entwickeln, die in der Lage sind, PHB zu synthetisieren, indem der PHB-Syntheseprozess mit dem Abwasserbehandlungsprozess kombiniert wird.

Biologisch abbaubare Kunststoffkügelchen, die nach der Abwasserfiltration gewonnen werden.

„PHB-Biokunststoff, der aus zwei Bakterienstämmen, Bacillus pumilus NMG5 und Bacillus megaterium BP5, gewonnen wird, gilt als grünes, umweltfreundliches Material, das für den Einsatz im täglichen Leben geeignet ist. Produkte aus diesem Biokunststoff sind genauso robust wie herkömmlicher Kunststoff, können sich aber je nach Umgebung innerhalb von 30 bis 50 Tagen vollständig zersetzen“, sagte Dr. Ho Ky Quang Minh, Leiter des Projekts.

Insbesondere sammelte das Team Belebtschlamm- und Abwasserproben aus dem Ausgleichsbehälter der Abwasserbehandlungsanlage von Produktionsanlagen für Fadennudeln, Reisnudeln und Reispapier im Bezirk Cu Chi (Ho-Chi-Minh-Stadt), bei der Mekong Food Company (Bezirk Duc Hoa, Provinz Long An ), der Saigon Paper Factory (Bezirk Tan Thanh, Provinz Ba Ria – Vung Tau), der Minh Hung Paper Factory (Provinz Binh Phuoc) … Die Ergebnisse umfassten 9 Schlammproben und 9 Abwasserproben mit insgesamt 185 verschiedenen Bakterienstämmen.

Darunter befinden sich zwei Bakterienstämme mit der bemerkenswerten Fähigkeit, nach 48-stündiger Kultur PHB zu synthetisieren: Bacillus pumilus NMG5 mit 42,28 % Trockengewicht und Bacillus megaterium BP5 mit 41,19 % Trockengewicht. Die Gruppe erzeugte PHB-Filme aus der Synthese der beiden oben genannten Bakterienstämme und inkubierte sie in feuchter Erde. Nach sechs Wochen waren die Filme vollständig zersetzt. In einer Wasserumgebung zersetzten sich die Filme innerhalb von vier Wochen vollständig.

Biokunststoff ist stark und hitzebeständig und eignet sich für Verpackungen, kann sich jedoch in einer feuchten Erdumgebung nach 6 Wochen und in einer Wasserumgebung nach 4 Wochen zersetzen.

Aufgrund dieses sehr positiven Ergebnisses erklärte Nguyen Viet Dung, Direktor des Wissenschafts- und Technologieministeriums von Ho-Chi-Minh-Stadt, dass das Ministerium den Vorschlag des Forschungsteams erwäge, die Umsetzung der PHB-Versuchsproduktion in größerem Maßstab weiterhin zu unterstützen und so die Identifizierung der Bakterienstämme und den Syntheseprozess zu biologisch abbaubaren Kunststoffpartikeln abzuschließen, um umweltfreundliche Verpackungen im industriellen Maßstab herzustellen.

Von Alaun-gefiltertem Wasser zu Wasserfilterharz

Angesichts der Tatsache, dass fast 50 % der Menschen im Mekong-Delta Alaunwasser filtern müssen, um Trinkwasser zu gewinnen, und dass 1 Million Hektar der insgesamt über 4 Millionen Hektar Land in der Region mit Alaun kontaminiert sind, hat das Forschungsteam der An Giang University (Ho Chi Minh City National University) ein wissenschaftliches Forschungsprojekt ins Leben gerufen, um aus Alaun kontaminiertem Wasser ein Kunststoffmaterial herzustellen – Eisenalaunoxid, das Phosphat, Kalzium und Magnesium im Wasser gleichzeitig behandeln kann.

Nach dem derzeitigen Verfahren kann das Alaun-Abwasser nach der Filtration weiterhin die Wasserquelle und den Boden verschmutzen, in den es eingeleitet wird.

Laut Dr. Nguyen Trung Thanh, außerordentlicher Professor und Vertreter des Forschungsteams, wenden die Menschen im Mekong-Delta seit langem verschiedene Methoden (mit Asche, Kalk, Ionenaustauscherharz usw.) an, um Alaunwasser aufzubereiten und die Rückstände anschließend zu entsorgen, um das Wasser sauber zu halten. Allerdings besteht nach der Filtration das Risiko, dass die Rückstände den Boden und die Wasserquellen verschmutzen.

Mittlerweile kann Alaun zu einem Filtermaterial synthetisiert werden, das Phosphate aus Abwasser entfernt und so Verschmutzungsquellen vermeidet. „Deshalb haben wir ein Verfahren erforscht, das sowohl Alaunwasser filtert, um den Menschen zu helfen, als auch ein Material zum Auswaschen von Alaun entwickelt, um die Verschmutzung von Böden und Wasserquellen zu beseitigen“, sagte Herr Nguyen Trung Thanh.

Im Jahr 2022 erforschte und implementierte die Gruppe erfolgreich den Einsatz von handelsüblichem Ionenaustauscherharz (225H), um während der Filtration maximale Eisenaufnahme aus Alaunwasser zu erzielen. Diese Harzkügelchen werden anschließend einer Reihe von Behandlungsprozessen unterzogen und zu einem neuen Material, hydratisiertem Eisenoxidharz, verarbeitet. Als Wasserfiltermaterial kann dieses Harzkügelchen gleichzeitig viele andere Bestandteile von verschmutztem Wasser entfernen, darunter Phosphat, Kalzium, Magnesium usw.

Kunststoffperlen, die durch Filtern von Alaunwasser gewonnen werden.

Glücklicherweise entsprechen die Ergebnisse der Wasserqualitätsprüfung nach der Filtration alle der nationalen technischen Verordnung zur Oberflächenwasserqualität (QCVN 08-MT: 2015/BTNMT) für Brauchwasser.

Aufbauend auf diesen Erfolgen führt die Gruppe seit Anfang 2023 bis heute in zahlreichen Haushalten weitere Tests durch, um den Prozess der Herstellung von Kunststoffmaterialien zu perfektionieren, die beim Filtern den Zustand vieler Arten von verschmutztem Wasser automatisch ändern können, ohne dass für jede Wasserart mit unterschiedlichen Schadstoffen separate Filterkunststoffperlen hergestellt werden müssen.

Darüber hinaus reduzierte das Forschungsteam die Kosten dieses Filtermaterials, um es an den Massengebrauch in Haushalten anzupassen. Es erforschte die Herstellung von Kunststoffkügelchen, die Abfallstoffe in Nährstoffe für Hydrokulturpflanzen „aufnehmen“ und perfektionierte den Regenerationsprozess für die Wiederverwendung von Kunststoffkügelchen – hydratisiertes Eisenoxid.

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