Odstranjevanje izbranih protimikrobnih učinkovin s hibridno kavitacijsko-plazemsko tehnologijo iz vodnih matric različnih kompleksnosti (Causma)

Vzporedno z rastjo svetovnega prebivalstva in življenjskega standarda se povečuje tudi onesnaževanje okolja. Eden najbolj perečih globalnih problemov je vse večja onesnaženost površinske in podzemne vode, ki vodi v svetovno pomanjkanje vodnih virov. V zadnjem desetletju se je nabralo dovolj dokazov, ki kažejo, da zdravilne učinkovine skozi čistilne naprave nenehno vstopajo v vodno okolje in nanj negativno vplivajo. Težave se še poslabšajo, ko se bolnišnična odpadna voda, ki vsebuje visoke koncentracije različnih protimikrobnih učinkovin, vključno z antibiotiki, spušča neposredno v kanalizacijski sistemi. Pristojni organi v Evropski uniji so se tega problema lotili tako, da so sestavili seznam prednostnih snovi, katerih emisije v okolje je potrebno pozorno spremljati. Podatki, zbrani v okviru te pobude, bodo privedli do strožje zakonodaje z določitvijo sprejemljivih okoljskih koncentracij teh spojin v iztokih čistilnih naprav. Zdravila so postala nepogrešljiv del našega življenja, in ker se njihova uporaba ne bo kmalu zmanjšala, bo to le povečalo njihov negativni vpliv na okolje. Situacija se zdi skoraj nerešljiva in ni jasno, kako bi jo bilo mogoče zadovoljivo rešiti v bližnji prihodnosti. Najprimernejša rešitev je nadgradnja konvencionlnih postopkov čiščenja odpadnih voda z alternativnimi procesi. V skladu s koncepti EU za čisto in trajnostno čiščenje odpadne vode se bo predlagani projekt Causma osredotočil na zagotavljanje alternativne, okolju prijazne in ekonomsko sprejemljive tehnologije čiščenja odpadne vode. Napredni oksidacijski procesi so dobro orodje za oksidacij in celo mineralizacijo številnih nevarnih onesnaževal v vodnih matrikah različnih kompleksnostih, s čimer se zmanjša njihov škodljiv vpliv na okolje. V predlaganem projektu Causma bomo raziskali učinkovitost dveh naprednih oksidacijskih procesov, hidrodinamske kavitacije in nizko-temperaturne plazme. Čeprav je učinkovitost obeh procesov dokazana, je podatkov o njunih učinkih na različna onesnaževala, ko sta kombinirani, zelo malo ali nič. Projekt Causma bo zapolnil to veliko vrzel z inovativnim kombiniranjem obeh procesov v hibridno tehnologijo. Ko bosta procesa v kombinaciji bo oksidacijski potencial tehnologije maksimalen vnos energije pa minimalen. Učinkovitost posameznega procesa in njune kombinacije bo raziskana za zdravilne učinkovine, predvsem protimikrobne učinkovine iz seznama prednostnih snovi: eritromicin, klaritromicin, azitromicin, amoksicilin, ciprofloksacin, sulfametoksazol in trimetoprim. Določitev in ovrednotenje učinkov kombinirane tehnologije na izbrane učinkovine bomo najprej opravili v MilliQ vodi in na koncu na realnih vzorcih bolnišnične odpadne vode. Verjamemo, da lahko z kombinacijo hidrodinamske kavitacije in nizko-temperaturne plazme dostavimo tehnologijo za obdelavo odpadne vode, ki je enostavna, okolju prijazna, ekonomsko izvedljiva, robustna in enostavna za prenos na industrijski nivo.