Fibra de coco biogénica recubierta de óxido de manganeso recolectada del sistema de tratamiento de drenaje de la mina de carbón en Glasgow, Pensilvania. Crédito:Penn State
Los investigadores de Penn State han desarrollado un sistema de filtración de agua que elimina los contaminantes y reduce la toxicidad en las aguas residuales de los hospitales.
Contaminantes incluidos los antibióticos, productos farmacéuticos y esteroides, se detectan cada vez más en aguas superficiales y fuentes de agua potable. Estos contaminantes pueden tener un gran impacto tanto en la salud humana como en la acuática. por lo que la eliminación eficaz es esencial para proteger la salud y la seguridad de los recursos hídricos.
"Ha habido una serie de inventarios de alcantarillado urbano que han identificado a los hospitales como uno de los principales contribuyentes de medicamentos, hormonas y otros contaminantes que terminan en las plantas de tratamiento de aguas residuales". "dijo Bill Burgos, profesor de ingeniería ambiental en Penn State.
De hecho, Los hospitales pueden contribuir con más de la mitad de la carga total de contaminantes transportados a las plantas regionales de tratamiento de aguas residuales. dijo Burgos. Una vez ahí, la eliminación puede ser difícil porque los productos químicos se diluyen, sin embargo, todavía representan una amenaza para la salud debido a su alta potencia biológica.
"Una forma de destruir estos compuestos es mediante la oxidación química, "Dijo Burgos." Los óxidos de manganeso son oxidantes muy poderosos y se sabe que no son selectivos, por lo que son altamente reactivos con casi cualquier compuesto orgánico oxidable, incluidos los que se encuentran en las aguas residuales de los hospitales ".
Arte conceptual del proyecto de investigación que utiliza óxidos de manganeso biogénicos producidos en sistemas de tratamiento de drenaje de minas de carbón para el tratamiento en el punto de entrada de aguas residuales hospitalarias. Dibujo de Audrey Stallworth, estudiante de posgrado en ingeniería ambiental. Crédito:Penn State
Para probar la eficacia de los óxidos de manganeso (MnOx), los investigadores recolectaron muestras de aguas residuales del Centro Médico Milton S. Hershey de Penn State Health y obtuvieron fibra de coco biogénica recubierta de MnOx de una unidad de remoción de metales en Glasgow, Pennsylvania operado por EcoIslands LLC. La fibra recubierta de MnOx se hizo reaccionar luego con las aguas residuales del hospital para evaluar el rendimiento.
Los análisis químicos mostraron que los filtros de fibra de coco biogénicos recubiertos con MnOx eran muy efectivos para eliminar los contaminantes de las aguas residuales de los hospitales. De los 36 microcontaminantes orgánicos detectados, 21 se eliminaron en más del 94 por ciento después de un período de reacción de 24 horas.
De acuerdo con estos resultados, ensayos bioanalíticos, que prueban la toxicidad potencial de las aguas residuales para los humanos, también reveló que los compuestos biológicamente activos se eliminaron por debajo de los niveles de detección.
"No solo tenemos evidencia química de que estos filtros eliminan estos contaminantes, también tenemos evidencia biológica de que la toxicidad humana potencial se redujo drásticamente, "Dijo Burgos.
Unidades de remoción de metal operadas por EcoIslands, LLC establecida como un proyecto de demostración en el sistema de tratamiento de drenaje de la mina de carbón en Glasgow, Pensilvania. Se utilizó fibra de bonote para llenar todos los reactores para promover la eliminación biológica del manganeso disuelto. Crédito:Penn State
Además, el MnOx utilizado se formó como parte de un sistema de tratamiento de drenaje de una mina de carbón, y su reutilización convierte un producto de desecho en una mercancía.
Los próximos pasos del equipo incluyen reducir los tiempos de tratamiento, probar una configuración de flujo continuo, cribado de diferentes fuentes biogénicas de MnOx, y estudios de campo iniciales.
