Мембранные технологии для «улавливания» микропластика

В последнее время внимание общественности стали привлекать фотографии громадных плавающих островов из пластмассовых отходов. Однако не менее серьезная угроза окружающей среде и здоровью человека возникает сейчас от объектов совершенно иных, существенно меньших по размеру. Речь идет о частицах микропластика. Согласно результатам проведенного в Дании исследования, мембранные биореакторы оказались эффективной технологией, позволяющей удалить из сточных вод эту невидимую угрозу.

Приблизительно 50 триллионов частиц микропластика в настоящее время плавают в водных объектах. Эти фрагменты потребительских товаров из пластика и промышленных отходов, размером не превышающие 5 мм в диаметре, обнаружены в четырех из пяти образцов питьевой воды, в 16 из 17 марок морской соли и в 80 % британских мидий.

«Проблема микропластика заключается в том, что он не исчезает из окружающей среды», – говорит Клаудиа Сик, биолог и руководитель проекта датской НПО Plastic Change. «Пластику для полного разложения требуется очень много времени – сотни лет. Причем за этот длительный период частицы разных размеров могут причинить вред различным организмам».

И хотя последствия этого для здоровья человека неизвестны, есть все больше свидетельств того, что они наносят вред животным, особенно морским обитателям.

По словам Эммануэля Жонкеса, специалиста по мембранным биореакторам в Альфа Лаваль, исследование этой глобальной проблемы только начинается, хотя говорят о ней всё чаще. В этом году Программа ООН по окружающей среде положила начало проекту «Чистые моря», призвав страны принять меры по запрету использования частиц микропластика в косметике.

«Проблема может оказаться еще сложнее, чем мы думаем, потому что микропластик очень трудно обнаружить и измерить», – говорит Жонкес. Немногие океанские тралы смогли уловить частицы диаметром менее 0,3 мм. А для частиц диаметром от 0,005 до менее 0,3 мм до сих пор нет признанного наукой метода количественной оценки. «Когда вы отфильтровываете частицы такого размера, стандартные системы анализа затрудняются определить, пластик ли это или иной материал», – говорит Жонкес.

Микропластик подразделяют на субстанции двух типов. Это «первичные материалы», используемые, например, в качестве отшелушивающих компонентов в составе средств по уходу за кожей или в качестве абразивных компонентов аэрозолей для удаления из воздуха частиц краски и ржавчины. И «вторичные материалы»: они представляют собой фрагменты, образовавшиеся в результате распада больших кусков пластика, например, синтетических нитей, автомобильных шин и средств упаковки.

 

 

Мембранные технологии

Компания Альфа Лаваль совместно с НПО Plastic Change, Орхусским университетом, Университетом Роскилле и компанией EnviDan работает над определением количества частиц микропластика, сбрасываемого водоочистной станцией Бьергмаркен в Роскилле-фьорд в Дании. Альфа Лаваль финансировала, осуществляла монтаж и управляла работой экспериментального мембранного биореактора (МБР), способного отфильтровывать частицы диаметром до 0,2 мкм (размер ячейки сетей или фильтров, применяемых в стандартных тралах для вылавливания микропластика). Установка помогла исследователям в 50 раз повысить концентрацию взвешенных твердых частиц в удерживаемой воде, что позволило изучить их.

«Именно здесь мембраный биореактор Альфа Лаваль оказал неоценимую помощь, поскольку смог создать концентрат частиц пластика, извлеченных из большого объема сточных вод», – поясняет Сик.

«Но самое интересное, на мой взгляд, состоит в том, что от 1 % до 5 % микропластика, проходящего через очистные сооружения, остается в очищенных сточных водах, 80 % попадает в шлам.

Более 50 % шлама в Дании используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Поэтому пластик, попавший на установке в шлам с высоким содержанием фрагментов сажевого каучука, – возможно, из шин, – возвращается на сельскохозяйственные угодья. Там он может влиять на поведение и здоровье основных почвенных организмов до того, как он, вероятно, будет смыт в реки, фьорды или в море.

Для Альфа Лаваль это исследование подтверждает, что мембранный биореактор
является эффективным способом удаления микропластика. Частиц микропластика размером до 50 мкм не было ни разу обнаружено в сточных водах, очищенных с помощью этой экспериментальной установки. «Это свидетельствует о том, что мембранный биореактор задерживает больше микропластика, чем обычные установки», – говорит Жонкес.

Технология мембранного биореактора пока остается более дорогой и энергоемкой, чем традиционные отстойники. Это ограничивает использование реакторов в тех случаях, когда имеются пространственные ограничения, особые требования к очистке или слишком высокие цены на землю. По словам Жонкеса, северные муниципалитеты начинают думать о мембранном биореакторе как об эффективном решении проблемы микропластика.

Ученым потребуется ещё несколько лет, чтобы разработать эффективный, стандартизированный способ измерения количества микропластика в воде.

Правительства уже рассматривают конкретные предложения. Великобритания и Швеция планируют ввести ограничения на продажу косметики, содержащей микрогранулы в 2018 году, вслед за аналогичными решениями, принятыми в США, Канаде и Нидерландах.

 

Информация предоставлена компанией Альфа Лаваль


Поделиться
Класснуть