تقریباً 1.2 میلیارد نفر در سراسر جهان در مناطقی با کمبود فیزیکی آب زندگی می کنند. این می تواند تا سال 2030 به نیمی از جمعیت جهان افزایش یابد و می تواند 24 تا 700 میلیون نفر را آواره کند، مگر اینکه اقدامات لازم برای اطمینان از تامین آب کافی انجام شود.1 کمبود آب یک موضوع در حال تشدید در داخل ایالات متحده، به ویژه در ایالات داخلی غربی با آب و هوای خشک است. این کمبود، جوامع را تشویق می‌کند تا تصفیه فاضلاب شهری سطح سوم را بررسی کنند و امکان استفاده مجدد از فاضلاب را فراهم کند. متاسفانه، فاضلاب حاوی آلاینده های متعددی است که توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) تحت قانون آب آشامیدنی ایمن (SDWA) تنظیم نشده است. بسیاری از این آلاینده ها ترکیبات مختل کننده غدد درون ریز (EDCs) هستند. به گفته کمیسیون اتحادیه اروپا، یک مختل کننده غدد درون ریز «ماده اگزوژنی است که در نتیجه تغییرات ناشی از عملکرد غدد درون ریز، اثرات نامطلوبی بر سلامتی در یک ارگانیسم دست نخورده یا فرزندان آن ایجاد می کند.» بسیاری از EDC ها به طور کامل توسط ثانویه استاندارد حذف نمی شوند. روش های تصفیه فاضلاب با تقاضای رو به رشد برای آب آشامیدنی و همچنین آب برای اهداف آبیاری و کشاورزی، جوامع باید خطرات بالقوه سلامتی ناشی از EDCها و سایر ترکیبات غیرقابل تنظیم را ارزیابی کنند. تیم Woo-Pig-Sewage یک آلاینده غیرقابل تنظیم به نام کلرپیریفوس (CLP) را برای آزمایش انتخاب کرد. CLP یک حشره کش ارگانوفسفره است که معمولاً به صورت مسکونی و تجاری استفاده می شود. CLP دارای اثر طولانی مدت مهارکننده کولین استراز در انسان است. با استفاده از روش های بیولوژیکی سنتی، حذف CLP و همچنین سایر آفت کش ها تقریبا غیرممکن است. یک واحد مقیاس نیمکتی با استفاده از تصفیه ازن (O3)، اشعه ماوراء بنفش (UV) و کربن فعال دانه‌ای (GAC) برای حذف این آلاینده از آب ناخالص ساخته شد. در نهایت، فناوری های انتخاب شده قادر خواهند بود پساب فاضلاب ثانویه را از تصفیه خانه فاضلاب (WWTP) در Tucumcari، نیومکزیکو برای بازگردانی مستقیم یا غیرمستقیم آبخوان تصفیه کنند. بازگردانی مستقیم آبخوان شامل تزریق آب به آبخوان موجود می‌شود، در حالی که معرفی غیرمستقیم آبخوان شامل وارد کردن پساب تصفیه‌شده به یک سیستم کانال موجود است. یک فرآیند اکسیداسیون همراه با فیلتراسیون UV و GAC می تواند برای حذف EDCها مانند CLP و سایر آلاینده های کنترل نشده از فاضلاب استفاده شود. O3 در اکسید کردن باکتری ها و همچنین سایر مولکول های آلی بسیار موثر است. UV همچنین یک روش متداول برای تجزیه ترکیبات آلی است و در حال حاضر در WWTP در Tucumcari، نیومکزیکو و در Fayetteville، آرکانزاس استفاده می شود. GAC برای حذف مقادیر کمی از آلاینده‌ها از جریان‌های فاضلاب، معمولاً به عنوان یک تصفیه نهایی قبل از ورود مجدد آب به محیط استفاده می‌شود. WWTP در ریو رانچو، نیومکزیکو در حال حاضر قصد دارد از فیلتر GAC به این روش استفاده کند. تیم Woo-Pig-Sewage آزمایش هایی را برای تعیین اینکه آیا ترکیب O3، UV و GAC می تواند CLP را به غلظتی کمتر از حداقل حد تشخیص 0.001ppm کاهش دهد، انجام داد. برای آزمایش اثربخشی ترازو، از کافئین به عنوان یک ردیاب آلی استفاده شد. نتایج مقیاس بنچ نشان می‌دهد که سیستم پیشنهادی در حذف کافئین و CLP از نمونه‌های آب دوپ‌شده مؤثر است. غلظت کافئین به زیر حداقل حد تشخیص ppm 0.05 برای نمونه هایی با غلظت های اولیه از 0.1 ppm تا 10 ppm کاهش یافت. CLP به زیر حداقل حد تشخیص ppm 0.001 از و غلظت اولیه 0.1 ppm کاهش یافت. یک فرآیند در مقیاس صنعتی بر اساس تصفیه پساب ثانویه از WWTP در Tucumcari، NM اندازه‌گیری شد. کل هزینه به عنوان هزینه اضافی تعیین شد.
کاربرد لوله کاروگیت / مخزن اسید ها