世界的な水システムにおける持続的な医薬品残留物の存在は、重要な環境と公衆衛生の課題を表しています。これらのマイクロ汚染物質から、ホルモンや精神的薬物に対する鎮痛剤から成るこれらのマイクロ汚染物質は、生物学的に活性と化学的に安定するように設計されており、それらは従来の水処理プロセスに悪用して耐性を発揮します。その結果、それらは水生生態系に蓄積し、抗菌耐性、および長期にわたる食品の摂取量を予防する可能性があることを確認しました。

医薬品のマイクロ汚染物質の拡大

医薬品化合物は、複数の経路を介して水源に入ります。ヒトの排泄物、未使用の薬の不適切な処理、植物性薬からの農業の操業停止、製造施設からの排ガス。排水処理プラント、現代の二次処理を採用する場合でも、これらの分子の一部だけをキャプチャします。残りの部分は、ナノグラムからナノグラムからマイクログラムまでの範囲で、植物が抽出されると、植物が再生する細菌の低下が起こります。[F]は、免疫組織の分解、および再生を促進します。[F]: 免疫組織は、免疫組織の分解、免疫組織の分解、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、および免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、および免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、および免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、免疫、および免疫、免疫、免疫、免疫、および免疫、および免疫、免疫、免疫、免疫、

汚染の出典と病態

  • [ヒトおよび獣医排泄:消費された薬剤の大きい分裂は、直接下水システムを書き入れる、または活動的な代謝物として排泄されます。
  • 薬液:トイレを洗い流すか、埋め立てに捨てるのは地下水汚染に貢献します。
  • 産業排出]:医薬品工場の製造効率性、特に弱い規制の領域では、活性成分の高い濃度を含むことができます。
  • 農業の操業オフ:土壌や水体に家畜の養殖場で使用される抗生物質およびホルモン。

環境・健康への影響

医薬品残留物に対する慢性暴露は、水種における行動変化、抗菌耐性の加速、(「FLT:0」)を脅かすと、疾患管理と予防のためのセンターが、世界的な公衆衛生優先順位として分類されています。ヒトにとって、微分薬からの急性毒性はまれ、多発性および長期的作用の長期的作用に対する懸念が根絶されています。

高度な酸化プロセスとしてのオゾン化

Ozonationは、オゾンガス(O]3)、強力な酸化剤、汚染された水に導入することを含みます。オゾンは、有機分子と直接反応し、ヒドロキシル基質(•OH)を形成するだけでなく、事実上どの有機化合物を攻撃する非選択的、非常に反応性種を分解します。このデュアルメカニズムは、オゾン化は、下方再発薬薬を破壊するために特に効果的です。

化学原則:オゾン反応

オゾン分子は、芳香リング、二重結合、アミンなどの選択的にターゲットの電子リッチなモエタイをターゲットにしています。 反応は、親化合物をより小さい破片に引き起こしたり、部分的に変形製品に酸化したりします。 並列に、オゾンの分解は、急速で非選択的な攻撃に従事するヒドロキシラジカルを生成します。 直接オゾン化と根本的な形成の間のバランスは、より高分子量で、より高分子量を加速します。

工場は劣化効率に影響を与える

  • オゾン線量および接触時間:より高い線量およびより長い露出は一般に除去率を高めますが、費用および副産物の形成に対してバランスをとらなければなりません。
  • pHとアルカリ性:アルカリ性はヒドロキシル基質を消費するので、高ビカート/炭酸塩含有量の高い水はオゾン線量を必要とするかもしれません。
  • 温度]: より暖かい水は反応キネシスを増加させますが、オゾン溶解性を低下させます。
  • [水行列構成]:天然有機物(NOM)はオゾンとラジカル、潜在的に薬物除去を阻害する競争します。

副産物とその管理

ozonationは親化合物を削減する一方で、それは元のよりも有毒またはより永続的であるかもしれない変形プロダクトを発生できます。例えば、抗生物質sulfamethoxazoleのozonationは残留抗菌活動と硝子化剤を作り出すことができます。これに対処するためには、現代の治療法は、しばしば生物学的ろ過(例えば、粒状活性炭または砂フィルター)とオゾン化を組み合わせ、有機物に統合されたアプローチによって、オゾン化物を除去する。この決定は、有機物が、包括的なカーボンおよび合成のアプローチを保証します。

比較効果: 発音対その他の方法

堆積、凝固、塩素化などの慣習的なプロセスは、ほとんどの医薬品の限られた除去を達成します。 環境科学&技術[[の学習者]は、二次処理だけで多くの薬の30%未満の平均除去率を報告しました。高度な酸化代替は、より高い効率を提供しますが、コストと実用性が異なります。

高度な酸化代替品

  • [UV/H]2[]O]2:多くの化合物で有効だが、高UV透過率を必要とするし、エネルギー集中することができます。
  • フェントン反応(Fe]]2+[]]/H2]O2[[]]]]]]]]:酸性pHで強い酸化;処理を必要とする鉄の汚泥を生成します。
  • 光触媒作用(TiO]2[]]): 汎用性が遅いが、光透過と触媒の回復によって妨げられる。

シナジーの組み合わせ

酸化は、他のプロセスと結合することによって頻繁に強化されます。 [] O[3]/H2O]2[[(ペルオキソネ)は、過激な形成を加速し、オゾン耐性化合物の劣化を改善します。 ] [[FLT:]]]] [FLT:[FLT:]]2[[FLT:[FLT:]] [[FLT:]]] [[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]]] [[FLT:[FLT:[FLT:]]]] [[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]]]]]]]]]]]]] [[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[F

水処理インフラにおけるオゾン化の推進

欧州の飲料水や廃水プラントの多くにフルスケールのオゾン化が導入され、北米やアジアで関心が高まっています。この技術は、パイロットスケールから数百キログラムの容量で動作するオゾン発生器で成熟しています。

設計検討とコスト

主要な設計要因はオゾン発電機のタイプ(コロナ放電または電気分解)、接触器の設計(バブルコラムまたは静的なミキサー)およびオフガス破壊システムを含んでいます。 首都のコストは重要な場合もあります:大きい地方自治体の排水の植物(一日あたりの50,000,000ガロン)のために、オゾン化装置は5–15,000,000を、処理される操作上の費用が1,000ガロンあたり$ 0.05–0.15で、電気消費によって主に運転される(通常1kgの8–15kWh[FLT]の[F]の効率性は–1:しかしながら、生産されるべきではないです: 。

ケーススタディ

水産]をDrinking:スイスの湖のZürich水処理場は2015年にオゾン/粒状活性炭(GAC)を、達成> 90%の薬物の取り外し(diclofenacおよびカルバマゼピンを含む)実施しました。 Municipal Waste:DübenのNeugut WWTPは、Swissssssssの合計で、およびdegonの注入およびdevicesmentonの注入を、およびdevicesmentlyのスケールで使用しました。

チャレンジと規制風景

約束にもかかわらず、オゾン化はハードルに直面しています。高エネルギー消費量と機器コストは、より少ないコミュニティや低所得地域のための障壁を維持します。 可燃性の人的軟骨形成の懸念があります。オゾンが酸化し、いくつかの供給水に存在する臭化物。 このリスクは、線量とpHの慎重な制御を介して緩和されるか、その後の低減手順によって行われます。 。 環境保護庁は、水溶液を制限することを意味します[FLT]またはそれにより、またはそれによる制限が制限されます。 [FLT:] 安全ガイドラインの制限]:[F]:[FLT]:]。

未来の展望と研究の方向

オンゴイニングの研究は、オゾン発生のコストと環境のフットプリントを削減しています。オゾン発生効率、再生可能エネルギーの使用、触媒オゾン化の発生(固体触媒を使用して、根本的な生産を強化する)、より効率的な約束を約束します。UV吸収または蛍光に基づいてリアルタイムモニタリング技術により、適応オゾン投与、ターゲット除去を抑えながらエネルギー廃棄物を最小限に抑えます。オゾン化の統合は、オゾン化および分析装置を促進し、より詳細な分析装置を分析します。

コンテンツ

浸透は、水から持続的な医薬品残留物を除去するための強力でフィールドプロフェン方式として際立っています。その能力は、他のプロセスと相乗的統合の可能性と組み合わせ、水質を保護するための重要な技術として位置付けられます。コストと副産物管理の持続的な革新と規制のドライバーが採用を加速する一方で、今日のオンスへの投資は、将来の生態系の保全、生態系の保全、および生態系の保全に投資することを意味します。