Orsaken till många av de vanligast förekommande sjukdomarna främst i utvecklingsländer är förorenat och osäkert dricksvatten. Ett exempel på ett utvecklingsland med sådan problematik är Kenya där cirka 17,2 miljoner invånare saknar rent dricksvatten. Landet är i behov av ekonomiskt hållbara och effektiva vattenreningstekniker för att minska antalet vattenrelaterade sjukdomar. En sådan teknik är fotokatalytisk vattenrening. Fotokatalysens grundläggande beståndsdelar är UV-ljus och ett halvledande material, som exempelvis titandioxid. Det vatten som ska renas kombineras med titandioxid, samtidigt som titandioxiden exponeras för solljus. När mikroorganismer och föroreningar i vattnet kommer i kontakt med titandioxiden startar en nedbrytningsprocess. Som slutprodukt erhålls vanligtvis koldioxid och vatten. Det finns dock begränsningar i den fotokatalytiska tekniken. Föroreningar och mikroorganismer transporteras till titandioxidytan via en masstransport, för att sedan adsorbera till ytan där nedbrytningen äger rum. Slutprodukterna desorberar därefter från ytan till vattenvolymen, vilket ofta är en långsam process. Vidare måste vatten med hög turbiditet filtreras innan det kan genomgå en fotokatalytisk behandling, vilket är både tidskrävande och kostsamt. Syftet var att undersöka huruvida begränsningarnas negativa inverkan kan reduceras genom att använda titandioxidbelagda solabsorberande material, som antas höja temperaturen och resultera i en snabbare desorptionsprocess. Den fotokatalytiska tekniken kombinerades även med en förbehandling med protein från Moringafrön. Partiklar i vattnet attraheras och adsorberar till proteinet, som sedan sedimenterar och ett mer transparent vatten kvarstår. För att kunna utvärdera de solabsorberande ytornas effekt jämfördes de med titandioxidbelaga glasprover. Två metoder användes för att jämföra effektiviteten. En reaktor användes för att mäta nedbrytningen av en modellförorening som färgar vattnet blått. Den andra metoden innebar att jämföra färgskiftningen hos samma modellförorening, där en snabbare färgskiftning indikerar en snabbare nedbrytning av modellföroreningen. Samma metoder användes på vatten med hög turbiditet som behandlats med fröproteinet, för att mäta dess potential som förbehandlingsmetod. Antalet bakteriekolonier beräknades i vattenprov innan behandling och efter för att jämföra reduceringen av antalet bakteriekolonier. Resultatet som erhölls indikerade att de solabsorberande proverna effektiviserar den fotokatalytiska processen både med avseende på degradering av föroreningar och inaktivering av bakterier. Stora problem uppstod med att fästa titandioxiden på de solabsorberande proverna, vilket fortfarande är ett olöst problem. Resultatet visade även att en förbehandling med fröprotein från Moringa för att minska turbiditeten fungerade effektivt och är en lämplig förbehandling av vatten som sedan ska genomgå en fotokatalytisk process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-277143 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Rutqvist, Sanna |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för teknikvetenskaper |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC W, 1401-5765 ; 15023 |
Page generated in 0.0028 seconds