Usuwanie sulfonamidów ze ścieków metodą elektrokoagulacji

• Autorzy: Baran W. , Zawora D. , Adamek E. , Makowski A. , Sobczak A.

Warianty tytułu

EN

Removal of sulfonamides from wastewater by electrocoagulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości usuwania sulfonamidów ze ścieków za pomocą procesów koagulacji chemicznej i elektrochemicznej. Zamierzano również optymalizować proces elektrokoagulacji ze względu na usuwania sulfonamidów. W trakcie badań stosowano próbki rzeczywistych ścieków komunalnych aplikowanych mieszaniną sulfadiazyny, sulfanilamidu, sulfametoksazolu i sulfatiazolu o stężeniach od 1 do 10 mg/dm3. Jako koagulant chemiczny stosowano wyłącznie roztwór FeCl3. Skuteczności koagulacji wyznaczano na podstawie obniżenia mętności ścieków oraz stopnia usunięcia wybranych do badań sulfonamidów. Porównano efekty uzyskiwane metodą koagulacji chemicznej i elektrokoagulacji oraz określono w szerokim zakresie wpływ pH i zastosowanej dawki koagulantu. W przypadku elektrokoagulacji określono dodatkowo wpływ rodzaju zastosowanej anody, gęstości prądowej, czasu trwania elektrolizy, natężenia prądu oraz wyjściowego stężenia sulfonamidów. W trakcie badań określono również wydajność prądową procesu. Stwierdzono, że zarówno klasyczna koagulacja chemiczna, jak i elektrokoagulacja są mało efektywnymi metodami usuwania sulfonamidów ze ścieków. W przypadku elektrokoagulacji można uzyskać nieznaczne zwiększenie usunięcia sulfonamidów, obniżając natężenie prądu i przedłużając czas trwania elektrolizy. Stwierdzono również, że proces usuwania sulfonamidów ze ścieków zachodzi bardziej efektywnie z użyciem anody wykonanej z żelaza niż z glinu. Ponadto konieczne jest każdorazowe eksperymentalne ustalanie optymalnej wartości pH roztworu poddawanego elektrokoagulacji.

EN

The aim of this study was to evaluate the possibility of removal of sulfonamides from wastewater using chemical and electrochemical coagulation processes. It was also intended to optimize the process of electrocoagulation from the viewpoint of sulfonamides removal. In the experiments, mixtures of sulfadiazine, sulfanilamide, sulfamethoxazole and sulfathiazole at concentrations from 1 to 10 mg/dm3 were added to real wastewater. FeCl3 solution was used as a chemical coagulant. Effectiveness of coagulation was determined based on the reduction in turbidity of wastewater and the degree of removal of selected sulfonamides. Moreover, the effects obtained by chemical coagulation and electrocoagulation were compared and effect of a wide range of pH and applied coagulant dose were determined. In the case of electrocoagulation the specific additional effect, such as the type of anode used, current density and intensity, time of electrolysis, and the initial concentration of sulfonamide were determined. In these experiments, the current efficiency of the process was also estimated. It was found that both the classical, chemical coagulation and electrocoagulation are low effective methods for the removal of sulfonamides from wastewater. In the case of electrocoagulation, a slight increase in the removal of Usuwanie sulfonamidów ze ścieków metodą elektrokoagulacji 485 drugs can be obtained by reducing current intensity and prolonging the time of electrolysis. The sulfonamides removal from wastewater occurred more efficiently with the use of iron than aluminum anode. Moreover, the experimental determination of the optimal pH in solution before electrocoagulation process was necessary each time.

Słowa kluczowe

PL

sulfonamidy; elektrokoagulacja; ścieki

EN

sulfonamides; electrocoagulation; wastewater

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, No. 2
• Strony: 479--485
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Baran W.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Zawora D.

autor

Adamek E.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Makowski A.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Sobczak A.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]
• Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego, ul. Kościelna 13, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Patrick G.L.: Chemia medyczna. Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2003.
• [2] Sarmah A.K., Meyer M.T i Boxall A.B.A.: Chemosphere, 2006, 65, 725-759.
• [3] Sukul P. i Spiteller M.: Toxicol. Sci., 2006, 187, 67-101.
• [4] Burkhardt M., Stamm Ch., Waul Ch., Singer H. i Müller S.: J. Environ. Qual., 2005, 34, 1363-1371.
• [5] Ternes T.: POSEIDON detailed report related to the overall duration, 2005. www.eu-poseidon.com.
• [6] Kemper N.: Ecol. Indicat., 2008, 8, 1-13.
• [7] Narodowy Program Ochrony Antybiotyków na lata 2006-2010, Ministerstwo Zdrowia, http://www.mz.gov.pl/wwwfiles/ma_struktura/docs/zal_ochr_antybiotyk_26032007.pdf
• [8] Turkdogan F.I. i Yetilmezsoy K.: J. Hazard. Mater., 2009, 166, 297-308.
• [9] Eintrag von Arzneimitteln und deren Verhalten und Verbleib in der Umwelt, Literaturstudie Fachbericht 2, Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Recklinghausen 2007.
• [10] Suarez S., Lema J. i Omil F.: Bioresource Technol., 2009, 100, 2138-2146.
• [11] Jing-Wei F., Ya-Bing S., Zheng Z., Ji-Biao Z., Shu L. i Yuan-chun T.: J. Environ. Sci., 2007, 17, 1409-1415.
• [12] Emmamjomeh M. i Sivakumar M.: J. Environ. Manage., 2009, 90, 1663-1679.
• [13] Linares-Hernández Y., Barrera-Díaz C., Bilyeu B. i Juárez-García R.P.: J. Hazard. Mater., 2010, 175, 688-694.
• [14] Klavarioti M., Mantzavinos D. i Kassinos D.: Environ. Int., 2009, 35, 402-417.