Raziskovalci Laboratorija za vodne in turbinske stroje (LVTS) so skupaj z raziskovalci iz Instituta »Jožef Stefan« (IJS) in Fakultete za farmacijo (FFA) so raziskovali učinkovitost razgrajevanja 10 mikro onesnažil s kombinacijo sub-atmosferske plazme in (super)kavitacije. Za namene raziskave so optimizirali že patentirano napravo (Slika 1) in rezultate študije objavili v reviji Ultrasonics Sonochemistry (IF=8.7).
Obstojnost in toksičnost mikroonesnaževal, prisotnih v pitni in odpadnih vodah, zahtevata razvoj učinkovitih in trajnostnih metod obdelave za zaščito vodnih virov. V tej študiji smo sistematično preizkusili učinkovitost in uspešnost nove kombinacije dveh naprednih oksidacijskih procesov – plazme generirane pri sub-atmosferskem tlaku v (super)kavitacijskem oblaku in hidrodinamične kavitacije – za odstranjevanje mešanice valsartana, sulfametoksazola, trimetoprima, naproksena, diklofenaka (DF), tramadola, protipenazona, karbamazepina, 17β-estradiola (E2) in bisfenola A (BPA) v deionizirani vodi v koncentraciji 100 µg/L.
Slika 1: (A) Shematski prikaz naprave, kjer se plazma generira v (super)kavitacisjem oblaku; (B) Slika nastanka plazme v Venturijevi zožitvi; (C) Vizualizacija kavitacije v rotacijskem generatorju hidrodinamske kavitacije.
Rezultati so pokazali, da se preiskovane spojine odstranjujejo v različnih stopnjah (29 – 99 %), kar je najverjetneje najbolj odvisno od njhovih od fizikalno-kemijskih lastnosti. Najvišje odstranitve, ≥ 89 %, smo dosegli v primeru E2, BPA in DF, kar je zelo spodbudno saj se lahko škodljivi učinki teh spojin na okolje začnejo pojavljati že pri koncentracijah v območju od sub-ng/L do µg/L. Energijska učinkovitost združene naprave pri optimalnih eksperimentalnih pogojih je primerljiva z ostalimi napravami opisanimi v literaturi. Naši rezultati kažejo, da ima nova obdelava s plazmo in kavitacijo potencial, ki bi lahko bil dragocen za prihajajoče regulativne zahteve na podrčju EU.