3D-Photocat
- Reference number
- SIP21-0111
- Project leader
- Lipnizki , Frank
- Start and end dates
- 221101-281031
- Amount granted
- 3 086 535 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
The importance of persistent organic pollutants (POPs) has been established with the Stockholm Convention on POPs in 2001. One challenge is that POPs survive in secondary and/or advanced treated wastewater with conventional wastewater treatment technologies. Recent studies claim that ozonation (or) photocatalytic oxidation alone is ineffective in removing POPs because it transforms them into more persistent and toxic compounds instead of complete mineralization. In contrast, (photo)catalytic ozonation has more potential as a solar-powered decontamination technique. This sustainable innovation was attributed to the synergy between ozone, sustainable (photo) catalyst, and visible light for generating highly active and nonselective .OH radicals. However, to accomplish the following approach will be adapted in this project: (i) integration of functionalized, oxidized graphitic carbon nitride chemically coordinated with a biopolymeric semiconductor to create a heterojunction (ii) up-scale of the technology from the lab to pilot scale adapting 3D-printing, to obtain fractal as a photocatalytic filter (PCF) based on computer-aided design virtual 3D models, and (iii) specialization of PCF for self-regeneration and membrane processes to reduce fouling will be in-depth investigated. The final solution will be tested at wastewater treatment plants in Sweden and Israel.
Popular science description
3D-Photocat-projektet är ett samarbete mellan Water Research Center vid Tel Avivs universitet och Membrangruppen vid Lunds universitet, som tillsammans ska undersöka reduktionsmöjligheter av ”persistent organic pollutants” (POPs) i avloppsvatten. Ett stort problem idag är att POPs inte renas från avloppsvatten i nuvarande konventionella avloppsreningsverk, och även de mest avancerade tertiära reningsprocesserna, som t.ex. ozonering eller oxidation, är i dagsläget inte effektiva nog att minska halten POPs helt. I 3D-Photocat-projektet kommer en ny reningsteknologi att beprövas och utvecklas baserat på ett fotokatalytiskt ozoneringsfilter som använder sig av vanligt ljus för att generera OH-radikaler. Filtret kommer att baseras på avancerade material, och kommer att skalas upp med hjälp av datorbaserad design av virtuella 3D-modeller och 3D-printning. Filtret kommer att testas och utvärderas med avseende på fouling och självregenerering. Den sista delen i projektet kommer även innefatta en uppskalning och tester på avloppsreningsverk i både Sverige och Israel.