Fibre de coco enduite d'oxyde de manganèse biogénique collectée dans le système de traitement de drainage de la mine de charbon à Glasgow, Pennsylvanie. Crédit :État de Pennsylvanie
Des chercheurs de Penn State ont mis au point un système de filtration de l'eau qui élimine les contaminants et réduit la toxicité des eaux usées des hôpitaux.
Contaminants, y compris les antibiotiques, produits pharmaceutiques et stéroïdes, sont de plus en plus détectés dans les eaux de surface et les sources d'eau potable. Ces contaminants peuvent avoir un impact énorme sur la santé humaine et aquatique, une élimination efficace est donc essentielle pour protéger la santé et la sécurité des ressources en eau.
« Il y a eu un certain nombre d'inventaires d'égouts urbains qui ont identifié les hôpitaux comme un contributeur majeur de médicaments, d'hormones et d'autres contaminants qui se retrouvent dans les usines de traitement des eaux usées, " a déclaré Bill Burgos, professeur d'ingénierie environnementale à Penn State.
En réalité, les hôpitaux peuvent contribuer jusqu'à la moitié de la charge totale de contaminants transportés vers les usines régionales de traitement des eaux usées, dit Burgos. Une fois là, l'élimination peut être difficile car les produits chimiques se diluent, pourtant, ils constituent toujours une menace pour la santé en raison de leur grande puissance biologique.
"Une façon de détruire ces composés est l'oxydation chimique, " a déclaré Burgos. " Les oxydes de manganèse sont des oxydants très puissants et sont connus pour être non sélectifs, ils sont donc très réactifs avec à peu près n'importe quel composé organique oxydable, y compris ceux trouvés dans les eaux usées des hôpitaux.
Oeuvre conceptuelle d'un projet de recherche utilisant des oxydes de manganèse biogéniques produits dans les systèmes de traitement de drainage des mines de charbon pour le traitement au point d'entrée des eaux usées des hôpitaux. Dessin d'Audrey Stallworth, étudiant diplômé en génie de l'environnement. Crédit :État de Pennsylvanie
Pour tester l'efficacité des oxydes de manganèse (MnOx), les chercheurs ont collecté des échantillons d'eaux usées du Penn State Health Milton S. Hershey Medical Center et ont obtenu de la fibre de coco biogénique recouverte de MnOx à partir d'une unité d'élimination des métaux à Glasgow, Pennsylvanie exploitée par EcoIslands LLC. La fibre revêtue de MnOx a ensuite réagi avec les eaux usées de l'hôpital pour évaluer les performances.
Des analyses chimiques ont montré que les filtres biogéniques en fibre de coco recouverte de MnOx étaient très efficaces pour éliminer les contaminants des eaux usées des hôpitaux. Sur les 36 micropolluants organiques détectés, 21 ont été éliminés de plus de 94 pour cent après une période de réaction de 24 heures.
En accord avec ces résultats, essais bioanalytiques, qui testent la toxicité potentielle des eaux usées pour l'homme, a également révélé que les composés biologiquement actifs étaient éliminés en deçà des niveaux de détection.
"Non seulement avons-nous des preuves chimiques que ces filtres éliminent ces contaminants, nous avons également des preuves biologiques que la toxicité humaine potentielle a été considérablement réduite, ", a déclaré Burgos.
Unités d'enlèvement de métal exploitées par EcoIslands, LLC mis en place en tant que projet de démonstration au système de traitement de drainage de la mine de charbon à Glasgow, Pennsylvanie. La fibre de coco a été utilisée pour remplir tous les réacteurs afin de favoriser l'élimination biologique du manganèse dissous. Crédit :État de Pennsylvanie
En outre, le MnOx utilisé a été formé dans le cadre d'un système de traitement de drainage d'une mine de charbon, et sa réutilisation convertit un déchet en une marchandise.
Les prochaines étapes de l'équipe comprennent la réduction des temps de traitement, tester une configuration de flux continu, criblage de différentes sources biogéniques de MnOx, et commencer des études sur le terrain.
