新型紡織品級聯(lián)過濾器可從廢水中去除高達 98.5% 的微塑料

該過濾器主要針對合成紡織品洗滌過程中釋放的微塑料。

德國研究人員剛剛推出了一種基于紡織品的級聯(lián)過濾器，旨在微塑料擴散到河流和海洋之前，直接從廢水中將其捕獲。

這款新型過濾器由德國登肯多夫紡織與纖維研究所（DITF）的科學家團隊研發(fā)，據(jù)稱能夠截留日常洗衣過程中脫落的纖維。

該過濾器的問世正值全球對微塑料污染的擔憂日益加劇之際。研究表明，世界海洋中存在超過 171 萬億個微塑料顆粒，甚至在偏遠的南極洲地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了其蹤跡。

微塑料通過食物鏈進入人體，可能帶來健康風險。合成紡織品的洗滌會向廢水中釋放大量此類物質(zhì)，這些廢水很容易流入水生生態(tài)系統(tǒng)。

一種清潔水體的解決方案

該團隊的紡織品級聯(lián)過濾器旨在應對日益嚴重的微塑料污染問題——預計到 2030 年，微塑料污染將增加 3.2 倍，到本世紀末將增加 10 倍。

據(jù)研究人員稱，該過濾器從廢水中去除微塑料顆粒的效率可達 89.7% 至 98.5%。這些結果已通過實驗室測試以及在工業(yè)洗衣廠和城市污水處理廠進行的現(xiàn)場試驗得到證實。

研究人員指出，每次洗滌循環(huán)都會從衣物上悄然釋放出合成微纖維。每 1 公斤紡織品可能脫落 12 至 1400 毫克的微纖維。

雖然傳統(tǒng)的污水處理廠能夠去除高達 99% 的微塑料，但由于其處理的水量巨大，仍有相當數(shù)量的微塑料最終進入河流和海洋。

這就是為什么該團隊的過濾器專注于局部過濾，而不是像傳統(tǒng)方法那樣嚴重依賴大型設施中的化學或機械處理。此外，該過濾器即使在水壓較低的情況下也能高效運行。

“除了微塑料過濾，DITF 開發(fā)的這種紡織復合材料介質(zhì)還可以針對多種其他過濾需求進行定制，”團隊補充道。

阻止海洋污染

該團隊的創(chuàng)新基于一種由紡織復合材料制成的三級過濾系統(tǒng)。每一級都由聚丙烯織物和三維間隔層構成的三明治結構組成。

當廢水通過級聯(lián)過濾器時，每一級的孔隙都逐漸變細。這使得系統(tǒng)能夠截留越來越小的顆粒。最終，它可以捕獲小至 1.5 微米的微塑料。

隨著時間的推移，被捕獲的顆粒會形成工程師所稱的“濾餅”——一層截留物質(zhì)，實際上可以提高過濾效率。為了解決積聚問題，該團隊還引入了一種自清潔系統(tǒng)。

“為了清潔過濾器并恢復全部性能，我們集成了一套壓縮空氣反沖洗系統(tǒng)，”研究人員在一份新聞稿中透露?！坝捎凇疄V餅’從織物轉移到間隔結構中，反沖洗的頻率得以降低，使運行時間延長了 155%。”

據(jù)科學家稱，這種過濾介質(zhì)的高分離效率和長使用壽命使其成為一種有前景的廢水處理解決方案?！八梢造`活適應不同的應用場景和規(guī)模，同時保持成本效益和空間節(jié)省，”他們總結道。

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