Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modeling of Dispersed Red 17 Dye Removal from an Aqueous Solution Using Artificial Neural Network

Ibrahim Abdullah I., Asmel Nabel K., Alabdraba Waleed M. S., Al-Nima Raid R. O.

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 2

10--19

EN

A significant amount of hazardous compounds has leaked into the environment due to the widespread usage of organic dyes, and it is essential that these dangerous contaminants be removed in a sustainable way. This study used varying amounts of H2O2 (0, 0.5, 1.5, 3, and 5) mM/L to extract the dye from the aqueous solution. Furthermore, concentrations of 0.4, 1, 1.7, and 2.3 mM/L of Fe+2 as FeSO4•7H2O were also utilized. Batch Advanced Oxidation Process (AOP) was carried out under various working conditions, including: contact time (5–60 min), mixing speed (100–300 rpm), and UV light intensity (0–40 W). Utilizing experimental data, the AOP efficiency of Dispersed Red 17 Dye was calculated. Genetic Cascade-forward Neural Network (GCNN) was employed as a machine-learning tool to forecast the oxidation efficiency and the amount of dye that would be removed from the aqueous solution, specifically Dispersed Red 17. When compared to experimental data, the best model had an R2 correlation value of 0.955. The findings of the importance analysis showed that the studied parameters affected the discoloration efficiency with order of: H2O2, UV, Fe+2, mixing speed, and contact time. The obtained results demonstrated the effectiveness of GCNN as a novel approach in forecasting the AOP efficiency of Dispersed Red 17 Dye.

2

Sonochemical processes in the decomposition of organic micropollutants from rainwater

Copik Jakub, Kudlek Edyta, Dudziak Mariusz

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2023

|

Nr 87

85--97

EN

A wide range of aquatic systems, drinking water, groundwater and surface water is known to include several dangerous organic micropollutants (OMPs). Additionally, a lot of the OMPs that have been found are resistant to biodegradation, allowing the possibility of persistence and accumulation in the ecosystem. Although they are present in small amounts, they have the potential to cause major health issues, such as cancer. Recent studies showed that ultrasonication is very successful in removing numerous hazardous OMPs from water. However, there is a tendency of combining this method with other advanced oxidation processes because of some of this technology’s limitations. This study provided additional evidence that ultrasonication is a highly effective approach for removing micropollutants from rainwater. The efficiency of this technique can even be higher than 80%. Moreover, the addition of ozone and hydrogen peroxide during ultrasonication increased the removal ratio significantly, which was proportional to the oxidant dosage.

PL

Obecnie w wodzie wodociągowej w wodach gruntowych oraz w wodach powierzchniowych powszechnie identyfikuje się niebezpieczne małocząsteczkowe mikrozanieczyszczenia organiczne (OMPs). Ponadto wiele z nich jest odpornych na biodegradację, co stwarza możliwość ich akumulacji w środowisku. Pomimo że ich stężenie jest niewielkie, mogą powodować poważne problemy zdrowotne. Część mikrozanieczyszczeń jest również kancerogenna. Badania wykazują, że ultradźwięki mogą być bardzo skuteczne w usuwaniu wielu niebezpiecznych OMPs z wody. Istnieje jednak tendencja do łączenia tego procesu z innymi zaawansowanymi procesami utleniania (AOPs) ze względu na niektóre ograniczenia technologii nadźwiękawiania. Przeprowadzone badania dowiodły, że ultradźwięki są skuteczną metodą usuwania mikrozanieczyszczeń z wody deszczowej. Skuteczność tej techniki wyniosła nawet około 80%. Co więcej, dodatek ozonu i nadtlenku wodoru podczas procesu nadźwiękawiania zwiększył efektywność usuwania szkodliwych związków proporcjonalnie do dawki zastosowanego utleniacza.

3

Photocatalytic Homogeneous and Heterogeneous Processes for Polluted Water from the Northern Oilfields in Iraq

Saber Ruya Yilmaz, Alatabe Mohammed Jaafar, Karim Nagham Obaid

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 9

148--157

EN

Produced water is one of the most dangerous types of pollution for the environment, specifically the soil, since it is full of oil, suspended particulates, dissolved compounds, and various other pollutants. This research describes the advanced oxidation process (AOPs) that were studied to purge the generated water from the Al Khabaz oilfield located in (Northern Iraq – Kirkuk governorate) of any oil content using two photocatalytic homogeneous and heterogeneous processes in the batch system under optimal conditions: homogeneous processes, including Photo-Fenton (hydrogen peroxide, ferrous sulfates, and ultraviolet light), and Fenton process (hydrogen peroxide, and ferrous sulfates), and Direct-Photolysis (ultraviolet only) were used studied the effects of hydrogen peroxide (H2O2) & ferrous sulfate (Fe+2), doses, irradiation time, pH Value, and intensity of UV to the oil removal efficiency. This work investigated the maximum efficiency in Photo Fenton = 85.68%, in Fenton = 75.01%, and in direct UV photolysis = 56.64%. The heterogeneous photocatalytic process (TiO2/UV) studied the effect of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles doses and UV intensity. The results show that the optimal efficiency achieved was 60.95%. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Fourier Transforms Infrared Spectroscopy (FT-IR) were used to look into the characteristics of the catalyst titanium dioxide nanoparticles. TiO2 NPs seemed to be spherical in the SEM test, and their FT-IR analysis absorption values ranged from 424.77 to 3403.71 cm-1. Their sizes varied between 31.57 and 38.40 nm, and XRD revealed details regarding their chemical composition.

4

Automatyczne ograniczanie prędkości pociągu – system AOP

Barański Sławomir, Błaszczyk Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 9

144--147

PL

W artykule przedstawiono ogólne zasady bezpiecznego prowadzenia ruchu pociągów, zarówno w zakresie działania urządzeń srk jak i zadań realizowanych przez maszynistę lub urządzenia automatycznego prowadzenia pociągu. Opisane zostały niezbędne informacje, które muszą być przesłane do pociągu oraz kanały transmisyjne zapewniające przekazanie tych informacji.

EN

The article presents the general principles of safe train traffic management, both in terms of the operation of railway traffic control devices and tasks performed by the driver or automatic train guidance devices. Necessary information, that has to be sent to the train and the transmission channels ensuring this information, have been described.

5

Degradation of toluene using UV/hydrogen peroxide process

Cai Shaokang, Sun Yue, Gao Canzhu, Li Pengfei, Cheng Zhongfa

Environment Protection Engineering

|

2021

|

Vol. 47, nr 1

5-15

EN

Toluene in wastewater is volatile and difficult to degrade, and the longer it stays in the water, the higher is the risk. An advanced oxidation process (AOPs) has been used to degrade toluene rapidly and efficiently in wastewater by using ultraviolet light and hydrogen peroxide. Toluene in solution (initial concentration – 180 mg/dm3) with hydrogen peroxide (H2O2 dose – 2022 mg/dm3) was almost decomposed within 150 min. pH as well as the presence of various ions in waste water did not affect the degradation process. However, under strongly acidic conditions (pH less than 3), the chloride ions reduced the degradation efficiency of toluene. Based on the UV spectrophotometer and GC-MS analyses, the degradation pathways were observed: first, the methyl group was oxidized leading to the generation of benzoic acid, the benzene ring was subsequently opened by the action of hydroxyl radical, followed by the gradual decomposition of the intermediate products into small molecules such as water and carbon dioxide.

6

Influence of pH in AOP on Humic Compounds Removal from Municipal Landfill Leachate Concentrate after Reverse Osmosis

Koc-Jurczyk Justyna, Jurczyk Łukasz

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 2

161--168

EN

The choice of the optimal method of municipal waste landfill leachate treatment should take into account such factors as: the variability of their composition and quantity over time, requirements for effluent or economic capacity. Due to the variety of compounds found in landfill leachate, it is advised to use a combination of different treatment processes. Biological methods are effective in the treatment of leachates from young landfills, but generally their efficiency declines significantly with the age of the landfill. Therefore, the physicochemical methods, i.e. advanced oxidation, adsorption, membrane methods or a combination of the mentioned, are preferred. The aim of the study was the assessment of the Fenton’s reagent utilization to process reverse osmosis concentrate of leachates collected from municipal non-hazardous waste landfill. The research was focused on the influence of pH on the process. Additionally, the effectiveness of organic compounds removal, increasing the biodegradability, as well as humic substances transformations were determined. The concentrations of humic compounds were measured by means of optical density at the wavelengths: 254, 265, 280, 320, 465 and 665 nm. In the experiment, the H2O2/Fe2+ 10: 1 ratio was tested at with a dose of H2O2 equal to 3.4 g/l (0.1 M). It was found that the pH affects the efficiency of COD removal and the increase of the biodegradability of the landfill leachate retentate, as well as the removal of humic substances and its transformation. It was found that at pH 3, the highest removal of COD occurs, with simultaneous increase in biodegradability, and decrease of absorbance caused by humic compounds.

7

Assessing some advanced oxidation processes in the abatement of phenol aqueous solutions

Jaramillo-Sierra Bethsabet, Mercado-Cabrera Antonio, Peña-Eguiluz Rosendo, Hernández-Arias Alma Neli, López-Callejas Régulo, Rodríguez-Méndez Benjamín Gonzalo, Valencia-Alvarado Raúl

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 3

23--38

EN

In this work, phenol oxidation in aqueous solution promoted by the effect of the oxidizing agents H2O2, O3 and UV radiation and their synergy in four different advanced oxidation processes (O3, O3/UV, H2O2/O3 and O3/H2O2/UV) were assayed. Studies were performed with a closed-loop hydraulic circuit set up with a relatively high volume of solution (500 cm3) during 90 min of treatment time. Parameters such as concentration for oxidizing species, pH, presence of UV irradiation were evaluated. The resulting degradation efficiencies were evaluated using GC-MS. The agents here used were selected considering their ease of handling and low toxicity, generation of deposited matter or sludge, so a filtration treatment for the analysis of the samples was not required. In all cases, it was observed that with increasing treatment time better degradation efficiencies were obtained. The best results were obtained with the combination of O3/H2O2/UV where up to 95% degradation was attained at pH 9, which is due to active species generated in the process, e.g., O3 and OH˙, on the contaminant. SPE was performed for determining the presence of several by-products, mainly: catechol, resorcinol and hydroquinone, which were identified.

8

Wpływ relacji Fe:H2O2 na skład odcieków składowiskowych po oczyszczaniu metodą Fentona

Muszyńska J., Gawdzik J., Sikorski M.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

211--217

PL

W wyniku funkcjonowania składowisk odpadów powstają odcieki, które są odzwierciedleniem zmian zachodzących w czaszy składowiska. Na początku funkcjonowania składowiska powstają odcieki zawierające głównie produkty podatne na biodegradację, wraz z upływem czasu rośnie ilość związków trudno biodegradowalnych. Ze względu na zmienność składu i ilości powstających odcieków ich oczyszczanie jest trudnym zadaniem technologicznym i wymaga szeregu badań. Do oczyszczania odcieków stosowane są zarówno metody biologiczne, fizyczno-chemiczne, jak i metody pogłębionego utleniania, np. metoda Fentona. W artykule przedstawiono problematykę dotyczącą wpływu relacji Fe:H2O2 w procesie Fentona na skład oczyszczonych odcieków i redukcję wybranych zanieczyszczeń. Omówiono parametry fizyczno-chemiczne odcieków surowych oraz po procesie oczyszczania metodą Fentona. Celem badań, oprócz wykonania analiz chemicznych, było również określenie zależności pomiędzy stosunkiem Fe:H2O2 a efektem obniżenia wartości wybranych wskaźników zanieczyszczeń. Wyniki analiz odniesiono do dopuszczalnych zakresów stężeń wybranych substancji zamieszczonych w rozporządzeniach krajowych. Proces Fentona prowadzono przy stosunku wagowym Fe:H2O2 jak 1:3, 1:5, 1:7, 1:10 przy dawce Fe co 50 g/m3 w zakresie od 50-400 g/m3. W odciekach surowych i oczyszczonych analizowano zawartość takich parametrów, jak ChZT, OWO, UV254, barwa. Na podstawie wyników badań wybrano optymalną relację Fe:H2O2. Wyjaśniono możliwe przyczyny niskiej skuteczności wysokich dawek Fe przy relacji Fe/H2O2 1:10.

EN

As a result of the storage of waste, generation of leachate reflect changes in the canopy landfill. At the beginning of landfill operation, the landfill leachate arise mainly products biodegradable, over time, increasing the number of non-biodegradable compounds. Due to the variability of the composition and quantity of leachate generated their cleaning is difficult and requires a number of technological research. For leachate treatment they are used both methods of biological and physico-chemical methods such as advanced oxidation e.g. Fenton’s method. The article presents the problem of the impact of the relationship between Fe/H2O2 ratio of process Fenton on the composition of treated effluent and a reduction of selected pollutants. The physico-chemical parameters of raw leachate and after the process of purification by Fenton have been discussed. The aim of the research, in addition to performing chemical analyses, was also to determine the relationship between the ratio Fe:H2O2 and the reduction of selected pollutants. The results of analyses related to the limit values given in national regulations. Fenton process was carried out at a weight of Fe: H2O2 ratio: 1: 3, 1: 5, 1: 7, 1:10 Fe at a dose of 50 g/m3 in the range of 50-400 g/m3. The leachate raw and analysed the contents of parameters such as COD, TOC, UV254, colour. Based on the results of research we selected the optimal ratio of Fe:H2O2. The possible causes of low effectiveness of high doses of Fe for the ratio Fe:H2O2 1:10 was explained.

9

Zastosowanie zmodyfikowanej metody Fentona do oczyszczania odcieków składowiskowych

Muszyńska J., Gawdzik J., Sikorski M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 9

339--342

PL

Silnie stężone odcieki składowiskowe wymagają specjalistycznego traktowania, a wybierając technologię oczyszczania należy uwzględnić, m.in. zmieniający się skład chemiczny odcieku i jego ilość oraz kapitałochłonność metody. Alternatywą dla konwencjonalnych metod oczyszczania coraz częściej stają się metody pogłębionego utleniania, do których należy proces Fentona. Badania nad zastosowaniem metody Fentona do oczyszczania odcieków prowadzono na próbach pobieranych ze składowiska odpadów w Barczy. W odciekach przed, jak i po procesie oczyszczania oznaczano zawartość wybranych parametrów (m.in. ChZT, OWO, Al, Ca, Cd, Cu, Cr, Fe, Mg, Na, Ni, K, Pb, Zn) zgodnie z obowiązującymi normami. Efektywność procesu Fentona w oczyszczaniu odcieków składowiskowych badano przy proporcji Fe2+:H2O2 wynoszącej 1:3. Badania przeprowadzono dla dwóch opcji: dawka Fe2+ i H2O2 była podana w całości na początku procesu a w drugiej opcji dawka Fe2+ była podana w całości na początku procesu a dawkę H2O2 dodano w 4 równych porcjach co 30 min.

EN

Highly concentrated landfill leachate requires specialized treatment and the choice of treatment technology should be taken into consideration, eg. the varying chemical composition of the leachate and its quantity and the capital intensity of the method. An alternative to conventional cleaning methods is becoming more and more inexpensive oxidation methods, which can be followed by the Fenton process. Tests on the use of Fenton's leachate cleaning methods were carried out on samples taken from the landfill sites near to Barcza. In effluents before and after the purification process, the content of the pollutants selected was determined according to the standards in force (eg. COD, TOC, elements as: Al, Ca, Cd, Cu, Cr, Fe, Mg, Na, Ni, K, Pb, Zn). The effectiveness of the Fenton process was investigated in the treatment of landfill leachate at a ratio of Fe2+: H2O2 as 1: 3. The tests was conducted for two options: Fe2+ and H2O2 were introduced at the beginning of the process and in the alternative approach to this case, Fe2+ was given at the start of the process and H2O2 was added in 4 equal portions every 30 minutes.

10

Decolorization Kinetics of Acid Azo Dye and Basic Thiazine Dye in Aqueous Solution by UV/H2O2 and UV/Fenton: Effects of Operational Parameters

Baffoun A., El Ghali A., Hachani I.

Autex Research Journal

|

2017

|

Vol. 17, no. 1

85--94

EN

The photochemical decolorization of two dyes, namely Acid Yellow 54 and Basic Blue 9, was studied using the UV/H2O2 and UV/Fenton processes. The effects of the amount of H2O2 and FeSO4 as well as the initial pH solution on decolorization kinetics of both the dyes were investigated. The pseudo-first order kinetic model was applied to predict the decolorization of the selected dyes at the different operational conditions and results showed that this model fitted very well with the experimental data. The obtained results also showed the efficiency of UV/Fenton process to quickly degrade aqueous effluents polluted by Acid Yellow 54 and Basic Blue 9 compared to the UV/H2O2 process.

11

Automotive fleet repair facility wastewater treatment using air/ZVI and air/ZVI/H2O2 processes

Bogacki J. P., Al-Hazmi H.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 3

24--31

EN

Advanced automotive fleet repair facility wastewater treatment was investigated with Zero-Valent Iron/Hydrogen Peroxide (Air/ZVI/H2O2) process for different process parameters: ZVI and H2O2 doses, time, pH. The highest Chemical Oxygen Demand (COD) removal efficiency, 76%, was achieved for ZVI/H2O2 doses 4000/1900 mg/L, 120 min process time, pH 3.0. COD decreased from 933 to 227 mg/L. In optimal process conditions odor and color were also completely removed. COD removal efficiency was increasing with ZVI dose. Change pH value below and over 3.0 causes a rapid decrease in the treatment effectiveness. The Air/ZVI/H2O2 process kinetics can be described as d[COD]/dt = -a [COD]tm, where ‘t’ corresponds with time and ‘a’ and ‘m’ are constants that depend on the initial reagent concentrations. H2O2 influence on process effect was assessed. COD removal could be up to 40% (560 mg/L) for Air/ZVI process. The FeCl3 coagulation effect was also evaluated. The best coagulation results were obtained for 700 mg/L Fe3+ dose, that was slightly higher than dissolved Fe used in ZVI/H2O2 process. COD was decreased to 509 mg/L.

PL

Ścieki z zakładu naprawczego floty samochodowej poddano oczyszczaniu z wykorzystaniem żelaza metalicznego i nadtlenku wodoru (Air/ZVI/H2O2). Badano wpływ dawki żelaza i nadtlenku wodoru, czasu i pH na efektywność procesu. Największy stopień usunięcia ChZT, 76%, uzyskano dla dawek ZVI/H2O2 4000/1900 mg/L, czasu 120 min i pH 3.0. ChZT zmniejszono z 933 do 227 mg/L. Dodatkowo uzyskano całkowite usunięcie barwy i zapachu. Skuteczność usunięcia ChZT rosła wraz ze wzrostem zastosowanej dawki ZVI. Zmiana pH na inne niż 3, powoduje gwałtowne zmniejszenie efektywności procesu. Kinetyka procesu może zostać opisana z wykorzystaniem równania d[COD]/dt = -a [COD]tm, gdzie ‘t’ oznacza czas a ‘a’ i ‘m’ są stałymi zależnymi od początkowego stężenia reagentów. Badano także wpływ H2O2 na efektywność procesu. Skuteczność usunięcia ChZT wynosi 40% (560 mg/L) w przypadku zastosowania ZVI bez dodatku H2O2. Określono także skuteczność koagulacji z wykorzystaniem FeCl3. Najlepsze rezultaty uzyskano dla dawki Fe3+ 700 mg/L, zmniejszając ChZT do 509 mg/L.

12

Degradacja 2-chlorofenolu w roztworach wodnych w obecności nadtlenku wodoru i różnych materiałów węglowych

Kuśmierek K., Świątkowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2126-2129

PL

Zbadano skuteczność degradacji 2-chlorofenolu (2-CP) w roztworach wodnych w obecności nadtlenku wodoru i różnych materiałów węglowych: węgli aktywnych o modyfikowanej powierzchni i różnej granulacji, sadzy oraz wielościennych nanorurek węglowych. Zbadano właściwości adsorpcyjne i katalityczne zastosowanych materiałów. Wraz ze wzrostem kwasowości granulowanych węgli aktywnych zmniejszała się ich pojemność adsorpcyjna, ale wzrastały ich zdolności katalityczne. Najlepszą skuteczność degradacji 2-CP (96,1%) zaobserwowano w obecności H2O2 i granulowanego węgla aktywnego wygrzewanego w amoniaku. W przypadku niemodyfikowanych materiałów węglowych stwierdzono dodatnią korelację pomiędzy ich powierzchnią właściwą i właściwościami katalitycznymi. Wyniki pokazały, że usuwanie 2-CP w obecności materiałów węglowych i nadtlenku wodoru jest o wiele bardziej efektywne niż w obecności samego adsorbentu.

EN

Granular activated C (optionally modified with NH3 or HNO3) as well as C black and multi-walled C nanotubes were used sep. in the 2-chlorophenol (2-CP) removal tests carried out at room temp. for 8 h (i) without H2O2 or (ii) by using 10 or 50 fold H2O2 excess in relation to 2-CP. The highest efficiency (96.1%) was achieved when NH3-modified granular activated C was used at 50 fold H2O2 excess. The addn. of H2O2 resulted in an increase of the 2-CP removal for each carbon material.

13

Rola rodników hydroksylowych w utlenianiu mikrozanieczyszczeń organicznych

Włodarczyk-Makuła M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2015

|

R. 20, nr 3

6--9

14

Ozonowanie jako etap technologii oczyszczania ścieków włókienniczych

Bilińska L., Wrębiak J., Ledakowicz S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

Nr 4

146--147

PL

Przeprowadzono proces ozonowania wysokoobciążonego (barwnikami, detergentami i solami mineralnymi) strumienia rzeczywistych ścieków włókienniczych. Dawka ozonu: 1,68 g×dm-3 pozwalała na 32% redukcję barwy już po 10 minutach. Po godzinie ozonowania uzyskano 85% odbarwienia, 13%-owy ubytek ChZT i spadek BZT5 o blisko 16%. Znikoma mineralizacja zanieczyszczeń i znakomite efekty odbarwiania rekomendują ozonowanie jako metodę towarzyszącą innym technikom oczyszczania. Stosunek BZT5/ChZT dowodzi, że ozonowanie wyraźnie nie pogarsza biodegradowalności tych ścieków, a krótki proces nawet poprawia tę zależność.

EN

Ozonation process was carried out for real textile wastewater stream with a high content of dyes, detergents and mineral salts. The ozone dose: 1.68 g×dm-3 allowed for 32% reduction in color after 10 minutes. After one hour the ozone discoloration obtained 85%, 13% loss of COD and 16% of BOD5.Mineralization was not satisfactory, but the excellent discoloration results recommend ozonation as the associated method for textile wastewater purification techniques. The ratio of BOD5/COD shows that ozone not explicitly worsens biodegradability of wastewater and the short process even improves this feature.

15

Metoda Fentona i jej modyfikacje w oczyszczaniu odcieków – praca przeglądowa

Długosz J

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2014

|

Vol. 16, nr 4

33--42

EN

Selecting a method of leachate management should take into account, inter alia, changing the chemical composition of the effluent and its quantity. Conventional treatment methods are not always effective and efficient, especially in the case of the removal of these substances hardly biodegradable. Therefore, an alternative to these methods are the methods of AOP (Advanced Oxygen Processes). Among these methods, the most common method of Fenton is known for more than 100 years. The paper presents a theoretical characterization of the Fenton process and its several possibilities modifications. Moreover, in general presents research conducted by scientists from around the world on the use of classical and modified Fenton process in wastewater effluents.

PL

Wybierając metodę gospodarki odcieków należy uwzględnić m.in. zmieniający się skład chemiczny odcieku oraz jego ilość. Konwencjonalne metody oczyszczania ścieków nie zawsze są skuteczne i efektywne, a przede wszystkim w przypadku usuwania z nich substancji trudno biodegradowalnych. Dlatego też alternatywą dla tych metod są metody AOP (ang. Advanced Oxigen Processes). Wśród tych metod najpowszechniejszą jest metoda Fentona znana już od ponad 100lat. W artykule zaprezentowano teoretyczną charakterystykę procesu Fentona oraz jego kilka możliwości modyfikacji. Ponadto w sposób ogólny przedstawiono badania prowadzone przez naukowców z całego świata dotyczące zastosowania klasycznego oraz modyfikowanego procesu Fentona w oczyszczaniu odcieków.

16

The use of Advanced Oxidation Processes (AOP) for the treatment of landfill leachate

Jelonek P., Neczaj E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2012

|

T. 15, nr 2

203-217

EN

Formation of leachate poses a problem closely related to the use of landfill sites. Landfill leachate is a wastewater, which as a result of permeation elutes mineral and organic compounds from a bed. Due to its diverse composition, both physical and chemical, it is necessary to purify the leachate before its discharge into drains or a natural receiver. The following article shows that there is a variety of pollutants in municipal landfill leachate. It also presents the dependency existing between the age of a landfill site, and the concentration of pollutants in leachate, as well as how it affects biodegradation of contaminants. There were discussed various methods to purify leachate and the physical, chemical, physico- -chemical and biochemical processes were compared. Comparing these processes, many factors were taken into account: the efficiency and effectiveness of the processes, their side effects, the costs, the amount of energy that is required for a process to take place, reaction dynamics, and more. A successful purification of leachate with use of a single process unit is not possible. Therefore, there are used hybrid systems that combine biological methods of physico-chemical processes, especially the advanced oxidation processes. The most important among the chemical processes used for treatment of leachate are Advanced Oxidation Processes - AOP. Advanced oxidation processes are divided into chemical and photochemical oxidation. The most commonly used methods include oxidation with ozone and hydrogen peroxide and Fenton's reagent oxidation. Processes using ozone are usually employed as the third stage of landfill leachate treatment. This process allows discharge of the leachate into a receiver. The largest decreases in the number of pollutants are obtained using combined processes. Some of the best effects were observed after employment of oxidation both with ozone and hydrogen peroxide, helping to additionally enhance this process photocatalytically. AOP proved to be the most effective method of treatment of waste water that contains organic products (waste water from chemical and agrochemical industries, textiles, paints, dyes). More conventional techniques cannot be used to treat such compounds because of their high chemical stability and low biodegradability. There was also performed a literature review in the field of biological, physical and chemical purification methods of landfill leachate.

PL

Problemem ściśle związanym z użytkowaniem składowiska odpadów komunalnych jest powstawanie odcieków oraz konieczność ich oczyszczania. Odcieki składowiskowe są wodami odpadowymi, które w wyniku przenikania przez złoże wymywają z niego związki mineralne i organiczne. Ze względu na różnorodny skład zarówno fizyczny, jak i chemiczny istnieje konieczność ich oczyszczenia przed odprowadzeniem do odbiornika naturalnego bądź kanalizacji. Liczba i różnorodność związków chemicznych, jakie występują w odciekach, jest ogromna, a ich pełna identyfikacja praktycznie niemożliwa. W artykule omówiono zależność, jaka występuje między wiekiem składowiska a stężeniem zanieczyszczeń w odciekach, a także, jak powyższa zależność wpływa na biodegradację zanieczyszczeń. Do oczyszczania odcieków z młodych składowisk można stosować metody biologiczne z uwagi na znaczne stężenie zanieczyszczeń podatnych na biodegradację. Do usuwania zanieczyszczeń trudno rozkładalnych, znajdujących się w odciekach ze składowisk ustabilizowanych, zastosowanie znajdują różnorodne metody fizyczne i chemiczne. Przy doborze odpowiedniej metody oczyszczania odcieków ze składowisk odpadów komunalnych należy przeprowadzić wnikliwą analizę ich właściwości fizycznych i chemicznych. Należy ponadto rozpatrzyć technologie składowania odpadów, rodzaje składowanych odpadów, jakość i ilość odcieków, jakie powstają, oraz wielkość składowiska. Trzeba również uwzględnić przewidywany czas eksploatacji składowiska, jak również wymogi prawne, pozwalające na odprowadzenie uprzednio oczyszczonych odcieków do odbiornika. Prowadzone od wielu lat badania ukazują, iż niemożliwe jest dobre oczyszczenie odcieków, kiedy stosuje się jeden proces jednostkowy. Zwykle wykorzystuje się do tego celu układy hybrydowe, które łączą metody biologiczne z procesami fizyczno-chemicznymi: procesy zaawansowanego utleniania, metody membranowe bądź procesy sorpcji na węglu aktywnym. Coraz większą uwagę skupia się na wykorzystaniu zaawansowanych procesów utleniania - AOP (Advanced Oxidation Processes) do oczyszczania ścieków o niewielkiej podatności na biodegradację. Cechą, która wyróżnia te procesy, jest czynnik utleniający. Czynnikami utleniającymi są bardzo reaktywne rodniki hydroksylowe. Posiadają one wysoki potencjał utleniająco- redukcyjny, dzięki czemu są zdolne do utleniania związków organicznych. Procesy AOP prowadzą do mineralizacji zanieczyszczeń, polegającej na utlenieniu zanieczyszczenia do dwutlenku węgla, wody i nieorganicznych związków. Zastosowanie AOP jako obróbki wstępnej, wspomagającej oczyszczanie biologiczne, powoduje, że procesy te są efektywne i opłacalne z punktu widzenia ekonomicznego. Do najczęściej stosowanych metod chemicznych zaliczamy utlenianie ozonem, nadtlenkiem wodoru oraz utlenianie odczynnikiem Fentona. Ozonowanie stosuje się najczęściej jako trzeci stopień oczyszczania odcieków wysypiskowych. Metody zaawansowanego utleniania wydają się obiecującą alternatywą dla konwencjonalnych sposobów postępowania z odciekami ze składowisk odpadów komunalnych. Niemniej jednak wysoki koszt technologii AOP oraz nie do końca poznany mechanizm reakcji chemicznych i fizycznych wymaga wciąż prowadzenia dodatkowych badań naukowych.

17

Pogłębione utlenianie związków powierzchniowo czynnych w ściekach

Czech B.

Chemik

|

2012

|

Vol. 66, nr 12

1314--1325

PL

W niniejszej pracy zastosowano metody fotokatalityczne do usuwania Tritonu X-100 i płynu do mycia naczyń ze ścieków. Jako fotokataliza ta użyto TiO2 naniesionego na Al2O3. Fotokatalizatory były modyfikowane dodatkiem Cu lub Zn za pomocą metod Klasycznej i Podwójnej Impregnacji. Materiały fotokatalityczne poddano charakterystyce fizykochemicznej za pomocą adsorpcji-desorpcji N2, XRF, XRD, SEM-EDX, spektroskopii Ramana i UV-Vis. Wszystkie katalizatory wykazały się skutecznością w usuwaniu badanych surfaktantów. Dodatek H2O2 (0.01obj.%) nie spowodował polepszenia skuteczności oczyszczania. Najlepsze wyniki uzyskano w czasie pierwszych dwóch godzin oczyszczania.

EN

Photocatalytic methods were applied to remove Triton X-100 and wash-up liquid from wastewater. For the studies Al2O3 supported TiO2 photocatalysts were used. They were modified with Cu or Zn using Classical or Double Impregnation Method. Photocatalytic materials were characterised by N2 adsorption-desorption, XRF, XRD, SEM-EDX, Raman and UV-Vis spectroscopy. All the catalysts were efficient in the removal of surfactants. The addition of H2O2 (0.01vol.%) does not deepen the removal of studied pollutants. The best results were obtained during first two hours of treatment.

18

Zastosowanie wybranych metod pogłębionego utleniania do unieszkodliwiania ścieków agrochemicznych

Budulska M., Biń A. K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 5s

29-31

EN

The effectiveness of three different AOPs (simple ozonation, O3/H2O2 and the Fenton reaction) has been investigated in treatment of wastewaters originated from a rye-potato farming unit. The effects of selected process parameters (dilution, pH and hydrogen peroxide doses) on absorbance, COD and residual H202in samples of oxidized wastewaters were tested.

19

Oczyszczanie ścieków farmaceutycznych metodą fotolizy UV

Biń A. K., Sobera-Madej S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 5s

21-25

EN

Residual pharmaceuticals and their metabolites represent unde-sired contaminants in surface and ground waters. The advanced oxidations processes (AOPs) may offer an alternative way of their elimination from natural environment. Effects of direct UV (252 nm) photolysis and oxidation of pharmaceutical wastewa-ters {from antibiotic production) and aqueous solution of clofibric acid using UV/HzCh were studied.

20

Oczyszczanie ścieków agrochemicznych metodami AOP

Biń A. K., Zieliński J., Przybysz E., Krawczyk M., Morytz B., Lewandowska M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 5s

26-28

EN

The Fenton reagent was used in the treatment of wastewaters originated from three different farming units: wheat-beet, rye-potato and fruit. The values of COD, TOC, biodegradability and toxicity towards insects and plants were determined. The optimal experimental conditions for wastewater treatment were established. The significant decrease of wastewaters toxicity was noted.