通过百慕大草衍生的活性生物炭过系统,从雨水中提升了对大肠杆菌的清除
1Department of Biological and Agricultural Engineering & Texas A&M AgriLife Research Center, Texas A&M University, TX, 77843, USA.
Journal of environmental management
|June 26, 2023
概括
活性生物炭过器有效地从雨水中清除大肠杆菌. 用NaOH激活的生物炭表现出卓越的性能,显著减少了沙子过系统中的细菌和抗生素污染物.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 水处理技术水处理技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 目前的沙子过系统在处理雨水方面表现出有限的有效性,无法充分解决水污染和缺水问题.
- 从雨水中有效地去除大肠杆菌 (大肠杆菌) 和抗生素残留物对于公共卫生和环境保护至关重要.
研究的目的:
- 通过在沙子过系统中利用百慕大草衍生的活性生物炭 (BCs) 来提高雨水处理中的大肠杆菌去除效率.
- 调查不同激活方法 (FeCl3和NaOH) 对生物炭特性及其在从雨水中去除大肠杆菌和抗生素方面的后续性能的影响.
主要方法:
- 来自百慕大草的生物炭使用FeCl3和NaOH进行了制备和激活.
- 用生物炭修改的沙柱被建造并测试了在不同影响度下对大肠杆菌去除效率的测试.
- 评估了酸对去除效率的影响.
- 在废水中测量了抗生素度 (四环素和硫甲醇).
主要成果:
- 与NaOH活性化生物炭 (NaOH-BC) 的清除效率最高 (98.68%),显著超过原始生物炭 (77.60%) 和FeCl3-活性化生物炭 (Fe-BC, 81.16%).
- 在生物炭碳含量和大肠杆菌去除效率之间观察到强烈的正相关性.
- 关键的移除机制包括由于表面粗度增加而引起的疏水吸引和应力 (物理陷).
- NaOH-BC柱达到最终的大肠杆菌度,比Fe-BC和原始BC柱低一个数量级.
- 与原始生物炭相比,活性生物炭显示出更好的抗生素去除能力.
结论:
- 由NaOH激活的生物炭是增强大肠杆菌和抗生素清除在雨水沙过系统中的一个非常有前途的材料.
- 生物炭激活,特别是NaOH,显著提高了其用于雨水处理的有效性.
- 这些发现支持开发先进的生物炭修改过系统,以实现可持续的雨水管理.
