O aumento do teor de ferro na água potável pode causar danos significativos à saúde - muitas vezes se torna a causa do desenvolvimento de dermatites e outras reações alérgicas, doenças do fígado e rins. Exceder a concentração máxima permitida de ferro na água aumenta o risco de ataques cardíacos e danos aos tecidos durante os derrames. Existem complicações mais prosaicas, mas não menos graves. O aumento do teor de ferro na água é uma das principais razões para a chamada bioincrustação de tubulações de água. A fonte de muco formada nos elementos de conexão e bunda da tubulação são bactérias de ferro. Com o tempo, esse processo leva à corrosão e danos ao sistema de abastecimento de água.
Cientistas da NUST “MISiS”, Universidade de Limerick (Irlanda), IONH da Academia Nacional de Ciências da Bielorrússia e Universidade Técnica Nacional da Bielorrússia apresentaram uma maneira inovadora, ecológica e de baixo custo para obter materiais de filtro altamente eficazes para reduzir o nível de ferro na água potável. O desenvolvimento é baseado em uma modificação especial do carvão, que permite a ligação de ferro mais de três vezes mais eficiente na composição das águas subterrâneas que entram no sistema de abastecimento de água.
O teor de ferro permitido na água potável é de 0,3 mg / l, de acordo com os requisitos da Organização Mundial da Saúde. No entanto, na realidade, sua concentração nas águas subterrâneas é em média de 3 mg / l, mas, por exemplo, na bacia artesiana de Middle Amur (Extremo Oriente, EAO) atinge níveis críticos de 30 a 40 mg / l.
A equipe de pesquisa do NUST “MISiS”, Universidade de Limerick (Irlanda), IONH da Academia Nacional de Ciências da Bielorrússia e Universidade Técnica Nacional da Bielorrússia propuseram um método inovador de produção de uma carga catalítica para reduzir o nível de ferro nas estações de abastecimento de água. A invenção é baseada em carvão ativado modificado. Contribui para a rápida oxidação do ferro e a subsequente captura de lodo de óxido durante a filtração das águas subterrâneas, fornecendo um teor total de ferro residual nas primeiras porções da água filtrada no nível de 0,1 mg / l.
"Para criar a substância ativa do filtro, os grânulos de carvão ativado foram pré-impregnados com uma solução contendo nitrato de ferro e um agente redutor orgânico", diz um dos desenvolvedores, especialista líder do NUST "MISiS", Ph.D. Valentin Romanovsky . - Em seguida, eles foram colocados em um forno de mufla para iniciar uma reação exotérmica, como resultado da formação de um filme catalítico na superfície dos grânulos em alguns minutos. A análise por difração e espectroscopia das amostras obtidas mostrou que uma estrutura cristalina nanoestruturada foi formada na superfície dos grânulos, o que aumentou adicionalmente a superfície específica dos grânulos de carvão em 15 a 20%. A eficácia dos materiais obtidos foi testada em condições industriais piloto na estação de desrrisização existente na região de Polessky, no sul da Bielorrússia. ”
A estrutura de filtro resultante tornou possível aumentar a eficiência do processo de oxidação do ferro em mais de 3 vezes em relação ao carvão ativado comum. Estudos demonstraram que o método proposto permitiu aumentar a compatibilidade ambiental do processo de obtenção do material, uma vez que o consumo de energia diminuiu quase 100 vezes em comparação com o análogo, e o consumo de reagentes necessários foi reduzido em 8 vezes.
Os resultados do estudo são publicados na revista científica internacional
Environmental Research .