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以色列Technion研發出創新的方式能淨化工業廢水中的甲醛

帶有甲醛的有毒工業廢水在製造業的黏著過程中產生,像是林業、紙業、紡織業都會排出這樣的廢水。化學式為CH2O的甲醛是一種致癌物,可藉由呼吸、食物和飲水進入人體,被公認為最嚴重的室內污染物之一。除了對於人類的直接危害,工業廢水中的甲醛也會造成地下水和土壤的污染。

 

以色列海法理工大學(Technion)研究人員開發出一種創新的專利技術,可淨化含有甲醛的廢水。這項研究由該校土木暨環境工程系的Adi Radian博士與博士候選人Yael Zvulunov主導,並與生物科技暨食品工程系的Ayelet Fishman教授和Zohar Ben-Barak-Zelas博士共同合作。團隊的發現已於日前發表在《化學工程》。

 

新式的處理技術著重在生物修復含有甲醛的工業廢水。甲醛是工業黏著劑常見的成分,在生產過程中需要黏著劑的林業、紙業、紡織業,其製造廢水中普遍會有甲醇的殘留。將這些廢水直接排放到環境中是被禁止的,安全處理這些廢水也因此成為棘手的工作。由於將甲醛從水中去除的處理成本非常高昂,因此一些公司只是被動地將這些含有甲醛的廢水儲存在桶中,等待著性價比高的解決方案推出的那天到來。

 

新式技術使用的材料是蒙脫土(Montmorillonite clay),這是一種具有非常大表面積的天然礦物。一公克蒙脫土的表面幾約為760平方公尺,這樣的特性讓蒙脫土具有罕見的吸附能力。該校開發的專利是一種處理這種蒙脫土的過程,能增加其對於甲醛的吸附。新技術的另一個要素是能降解甲醛的細菌戀臭假單孢菌(Pseudomonas putida)。這種細菌在以色列南部的內蓋夫沙漠,因為該地連年使用甲醛作為土壤殺菌劑而演化出來。長期使用甲醛消毒土壤的方式讓這些細菌開始對甲醛產生了抗性,甲醛不但不再能殺死這些細菌,這些細菌反而開始能分解這種有毒的物質。Ayelet Fishman教授最初的研究是為了幫助沙漠裡的農民解決這抗甲醛細菌的棘手問題,但在研究這些細菌的抗性過程卻意外地造就了使用這些細菌做甲醛廢水處理的新技術的開發。此外在研發的過程中研究人員克服了一個重大的技術困難,因為工業廢水中高濃度的甲醛會立即殺死這些細菌,研究人員因此得開發能保護戀臭假單孢菌免受甲醛立即威脅的方式,才能讓這些細菌順利作用將有毒的甲醛分解。

 

這項研究由海法理工大學的Russell Berrie奈米技術研究中心和以色列科技部共同支持;土木暨環境工程學院下的環境與土壤化學實驗室的負責人Adi Radian博士在以色列希伯來大學取得了博士學位,她當時的研究是對不同黏土進行工程改性來增加其對有機污染物的吸附。之後,她在明尼蘇達大學完成了博士後研究,在那她研發了一種凝膠,該凝膠能吸引可分解像是汽油或農藥等污染物的細菌附著其上。2016年7月Radian博士返國並加入海法理工大學土木暨環境工程學院。

 

資料來源:https://www.technion.ac.il/en/2019/09/innovation-for-wastewater-purification/

 

 

更新日期 : 2019/11/06