Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Removal of Azo Dye Acid Red 27 from Aqueous Solutions Using Classical and Modified Fenton Reagent with Zero-Valent Iron

Kliś Simona, Thomas Maciej, Barbusiński Krzysztof, Gołombek Klaudiusz, Krzemiński Łukasz, Chyc Marek

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2019

|

Vol. 27, no. 5 (137)

100--106

EN

The article compares the classic Fenton reagent (Fe2+/H2O2) with its modification with zero-valent iron (ZVI/ H2O2) to remove azo dye Acid Red 27 from aqueous solutions at a concentration of 100 mg/L. For both methods, the most favorable parameter values were determined at which visual discoloration of the solutions tested was obtained (for Fe2+/ H2O2:pH 3.5, H2O2=60 mg/L, Fe2+/ H2O2=0.3, t=15 min, and for ZVI/ H2O2pH = 3, H2O2=40 mg/L, ZVI=80 mg/L, t=15 min). Under these conditions, the COD value was reduced by 71.5% and 69.2% for the classic Fenton and its modification, respectively. A reduction in toxicity was also obtained for Vibrio fischeri bacteria to below 25% by using the Microtox test. ZVI digestion at acidic pH for 10 minutes allowed to shorten the reaction time by about four times - from 15 to 4 minutes. BET analysis showed that the specific surface area increases with the digestion time, which significantly accelerates the reaction. The visual discoloration of aqueous solutions was obtained, and the final COD values were very small, ranging from 49-53 mg O2/L. According to the Aliivibrio fischeri toxicity classification test for water samples, all solutions of dyes tested can be considered as non-toxic (toxicity value <25%). In the study presented, results of decreasing the COD value and concentration of the dye in the ZVI/ H2O2 method obtained are slightly worse compared to the Fe2+/ H2O2method. However, taking the decolorisation time as a criterion, a four times faster decolorisation time was obtained in the ZVI/ H2O2 method, compared to the Fe2+/ H2O2 method.

PL

W artykule porównano klasyczny odczynnik Fentona (Fe2+/H2O2) z jego modyfikacją żelazem o zerowej wartościowości (ZVI/ H2O2), w celu usunięcia barwnika azowego czerwień kwasowa 27 z wodnych roztworów, o stężeniu 100 mg/L. Dla obu metod wyznaczono najkorzystniejsze wartości parametrów, przy których uzyskano wizualne odbarwienie badanych roztworów (dla (Fe2+/H2O2): pH 3,5, H2O2=60 mg/L, Fe2+/ H2O2=0,3, t=15 min. i dla ZVI/H2O2: pH 3, H2O2=40 mg/L, ZVI=80 mg/L, t=15 min. W tych warunkach wartość ChZT spadła o 71,5% i 69,2% dla klasycznego Fentona i jego modyfikacji. Zmniejszenie toksyczności uzyskano również dla bakterii Aliivibrio fischeri (poniżej 25%) przy zastosowaniu testu Microtox. Trawienie ZVI w kwasowym pH przez 10 minut pozwoliło skrócić czas reakcji około cztery razy z 15 do 4 minut. Analiza BET wykazała, że powierzchnia właściwa wzrasta wraz z czasem trawienia, co znacznie przyspiesza reakcję. Uzyskano wizualne odbarwienie roztworów wodnych, a końcowe wartości ChZT były bardzo małe i mieściły się w zakresie 49-53 mg O2/L. Zgodnie z testem klasyfikacji toksyczności wobec Vibrio fischeri dla próbek wodnych, wszystkie testowane roztwory barwników można uznać za nietoksyczne (wartość toksyczności <25%).

3

Wpływ pH na efektywność pogłębionego utleniania koncentratu odcieków składowiskowych po odwróconej osmozie

Koc-Jurczyk J., Jurczyk Ł., Masłoń A.

Technologia Wody

|

2018

|

Nr 2 (58)

35--40

PL

Wybór optymalnej metody oczyszczania odcieków ze składowisk odpadów komunalnych powinien uwzględniać zmienność ich składu i ilości w czasie, wymagania dotyczące oczyszczonych odcieków oraz możliwości ekonomiczne. Z uwagi na różnorodność związków znajdujących się w odciekach składowiskowych, konieczne jest zatem zastosowanie kombinacji kilku procesów. Metody biologiczne są efektywne w przypadku oczyszczania odcieków z młodych składowisk. Sprawność procesów biologicznych zdecydowanie zmniejsza się wraz z wiekiem składowiska. W związku z tym, preferowanymi metodami są metody fizyczno-chemiczne, czyli np. pogłębione utlenianie, adsorpcja lub metody membranowe. Celem pracy była ocena efektywności usuwania substancji organicznych metodą pogłębionego utleniania z odczynnikiem Fentona z koncentratu odcieków pobranych z funkcjonującej na składowisku instalacji odwróconej osmozy. W badaniach określono wpływ odczynu, w którym prowadzono reakcję, na efektywność usunięcia substancji organicznych wyrażonych wskaźnikami OWO, ChZT i BZT5, a także możliwości podniesienia podatności koncentratu na biodegradację.

EN

The choice of the optimal treatment method of leachate treatment from municipal waste landfills should take into account the variability of their composition and quantity over time, requirements for treated leachate and economic opportunities. Due to the variety of chemical compounds present in landfill leachate, it is therefore necessary to use a combination of several purification processes. Biological methods are effective in the treatment of landfill leachate from young landfills. The efficiency of biological processes declines significantly with the age of the landfill. Therefore, the preferred methods are physico-chemical methods – advanced oxidation processes, adsorption or membrane technology. The aim of the study was to evaluate the removal effectiveness of organic substances using the advanced oxidation processes with Fenton’s reagent from the concentrate of landfill leachate taken from the reverse osmosis plant operating in the landfill. In this studies, the effect of pH, in the reaction, the efficiency of removal of organic substances, expressed indicators TOC, COD and BOD5 as well as the possible increase in the susceptibility of the concentrate to biodegradation were determinated.

4

Zastosowanie odczynnika Fentona modyfikowanego nanożelazem do rozkładu barwników azowych (AR27 i RB5) w roztworach wodnych

Barbusiński K., Kliś S., Thomas M., Kudlek E.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 3

35--39

PL

Badano skuteczność rozkładu dwóch barwników azowych (Acid Red 27 – AR27 oraz Reactive Black 5 – RB5) w roztworach wodnych o stężeniu 100 mg/dm3 poddanych działaniu odczynnika Fentona modyfikowanego nanożelazem (H2O2/nFeo). W przypadku każdego barwnika określono najkorzystniejsze wartości parametrów procesu, przy których uzyskano widoczne odbarwienie roztworu (barwnik AR27: pH=3, dawka H2O2 40 mg/dm3, dawka nFeo 60 mg/dm3, czas reakcji 15 min, barwnik RB5: pH=3, dawka H2O2 50 mg/dm3, dawka nFeo 20 mg/dm3, czas reakcji 15 min). W tych warunkach zmniejszenie wartości ChZT roztworów barwników AR27 i RB5 wynosiło odpowiednio 82,6% i 86,5, a zmniejszenie ich toksyczności (mierzonej testem Microtox) – odpowiednio 100% i 92,7%. W celach porównawczych do rozkładu barwników zastosowano także klasyczny odczynnik Fentona (H2O2/Fe2+). Widoczne odbarwienie wodnego roztworu barwnika AR27 uzyskano w tym przypadku przy pH=3,5, dawce H2O2 60 mg/dm3, stosunku [Fe2+]/[H2O2]=0,3 w czasie 15 min, a barwnika RB5 pH=3,5, dawce H2O2 40 mg/dm3, stosunku [Fe2+]/[H2O2]=0,75 w czasie 15 min. Zmniejszenie wartości ChZT roztworów AR27 i RB5 wynosiło odpowiednio 71,5% i 71,8%, a zmniejszenie ich toksyczności – 100% i 84,4%. Obie zastosowane metody utleniania, poza odbarwieniem roztworów wodnych, pozwoliły na zmniejszenie wartości ChZT roztworów barwników do 21÷49 mgO2/dm3. Zgodnie z klasyfikacją toksyczności próbek wodnych, wszystkie badane roztwory barwników z klasy próbek wysokotoksycznych (toksyczność >75%), po poddaniu ich działaniu odczynnika Fentona można uznać za nietoksyczne (toksyczność <25%).

EN

Effectiveness of two azo dyes decomposition (Acid Red 27 – AR27 and Reactive Black 5 – RB5) with the Fenton reagent modified with nanoiron (H2O2/nFeo) was studied in aqueous solutions at a concentration of 100 mg/L. For each dye, the most favorable process parameters were determined to obtain visual discoloration of tested solutions (AR27: pH = 3, H2O2 = 40 mg/L, nFeo = 60 mg/L, t = 15 min; RB5: pH = 3, H2O2 = 50 mg/L, nFeo = 20 mg/L, t = 15 min). Under these conditions, the decrease in COD values for AR27 and RB5 was 82.6% and 86.5, respectively and in toxicity (Microtox test) – 100% and 92.7%, respectively. For comparative purposes, classic Fenton reagent (H2O2/Fe2+) was also used for the dye decomposition. For AR27, the visual discoloration of the aqueous solution was obtained within 15 min at pH = 3.5, H2O2 = 60 mg/L, [Fe2+]/[H2O2]=0.3 and for RB5 – within 15 min at pH = 3.5, H2O2 = 40 mg/L, [Fe2+]/[H2O2]=0.75. The decrease in COD values for AR27 and RB5 was 71.5% and 71.8%, respectively and in toxicity – 100% and 84.4%, respectively. Both oxidation methods applied, beside visual discoloration of the aqueous solutions, allowed for the COD reduction to the level of 21–49 mgO2/L. According to the toxicity classification for water samples, all the highly toxic samples of dye solutions tested (toxicity >75%) could be considered non-toxic (toxicity <25%) after the Fenton reagent application.

5

Efektywność oczyszczania ścieków komunalnych z wykorzystaniem reakcji Fentona katalizowanej jonami Fe2+ i Fe3+

Szwarc K., Dębowski M, Zieliński M., Juchniewicz A., Szwarc D.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 1

15--17

PL

Ścieki bardzo często trudno unieszkodliwiać tradycyjnymi metodami oczyszczania. Układy pogłębionego utleniania wykorzystywane są jako samodzielne systemy powodujące wydajne oczyszczanie ścieków, lub jako część zintegrowanych technologii prowadzących do uzyskania wydajnego efektu końcowego. Celem badań było określenie sprawności usuwania związków organicznych ze ścieków komunalnych z zastosowaniem reakcji pogłębionego utleniania. Badania prowadzono w pięciu etapach, różniących się stosowanymi reagentami chemicznymi oraz dawkami. W doświadczeniu określono wpływ reakcji Fentona i jej wariantu polegającego na zastosowaniu jonów Fe3+ oraz samego H2O2, Fe2+, Fe3+ i dawek tych reagentów na sprawność usuwania związków węglowych. Najkorzystniejszy efekt oczyszczania, który wynosił 73.9±1.3% usuniętej wartości TOC uzyskano przy zastosowaniu 0.1 g Fe2+ /dm3 oraz 2 g H2O2, /dm3, natomiast najsłabsze efekty zanotowano przy zastosowaniu H2O2.

EN

Effective reduction of biogenic substances from wastewater is often hard to achieved with traditional methods. For effective wastewater treatment, the advanced oxidation is used as stand-alone system or as part of integrated technologies leading to efficient end-effects. The aim of the study was to determine the efficiency of removal of organic compounds from municipal wastewater using the advanced oxidation. The study was conducted in five stages, differing in chemical reagents and dosages. The effect of Fenton's reaction and application of ions Fe3+, Fe2+ and H2O2, their mixtures and the dose of reagents on carbon removal efficiency was determined. The best treatment effect was 73.9+1.3% of the TOC value and it was achieved using 0.1 g Fe2+ /dm3 and 2 g H2O2 /dm3, while the weakest effects were recorded with H2O2 utilization.

6

Odbarwianie roztworów zawierających Acid Green 16 za pomocą odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu

Pieczykolan B., Płonka I., Barbusiński K., Jędrys M., Lesik M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

241--248

PL

W badaniach zastosowano dwie modyfikacje odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu (jako alternatywnym źródłem H2O2) przy zastosowaniu różnego rodzaju źródła Fe2+: FeSO4·7H2O oraz wiórków stalowych. Efektywność oczyszczania roztworów oceniano na podstawie analizy stężenia barwnika Acid Green 16 (zieleń kwasowa czysta V). W trakcie badań ustalano wpływ poszczególnych parametrów zmodyfikowanego procesu Fentona (wartości pH, dawki nadwęglanu sodu, zawartości jonów żelaza pochodzących z FeSO4 oraz z wiórków stalowych, czasu reakcji przy modyfikacji z siarczanem żelaza oraz czasu kontaktu przy modyfikacji z wiórkami stalowymi) na efektywność odbarwiania. Ponadto w przypadku układu z wiórkami stalowymi określano wpływ tzw. „dodatkowego czasu reakcji”, którym jest czas, po jakim alkalizowano próbki przefiltrowanych roztworów przez złoże wypełnione wiórkami. Wynosił on „0” (filtraty alkalizowano od razu po przefiltrowaniu), 10, 20 i 30 minut. Przeprowadzone badania wykazały, że obie modyfikacje odczynnika Fentona umożliwiły efektywne odbarwienie ścieków. W przypadku układu z zastosowaniem nadwęglanu sodu i siarczanu żelaza(II) najlepsze efekty otrzymano przy dawce nadwęglanu sodu = 350 mg/dm3, stosunku Fe2+ / nadwęglanu sodu = 0,4, czasie reakcji = 15 minut oraz pH = 3. W przypadku systemu z wiórkami stalowymi wymagana dawka nadwęglanu sodu do skutecznego usunięcia barwy wynosiła 600 mg/dm3 przy czasie kontaktu z wiórkami = 39,6 sekund i dodatkowym czasie reakcji = 0 minut (roztwory alkalizowane bezpośrednio po przefiltrowaniu), pH = 2 oraz wiórków o masie = 0,5 g.

EN

During the study two modifications Fenton reagent with sodium percarbonate (as an alternative source of H2O2) were used. There were using different kinds of sources of Fe2+ : FeSO4 and steel swarf. The efficiency of wastewater treatment was determined on the basis of the dye Acid Green 16 concentration. During the tests the influence of the individual parameters of modified Fenton process on the effectiveness of discoloration was examined (value of initial pH, dose of sodium percarbonate, the quantity of iron ions originating from FeSO4 or steel swarf, the reaction time - for modification sodium percarbonate-FeSO4 and so-called: additional reaction time for modification sodium percarbonate-steel swarf). The additional reaction time is the time after which the samples (of dye solution) filtered through the bed (filled with steel swarf) were alkalized. That time was equaled to "0" (filtrate was alkalized immediately after the filtration) 10, 20 and 30 minutes. The study showed that both modifications of Fenton reagent enabled effectively discolor the solutions. For a system with the sodium percarbonate and iron sulfate(II), the best results were obtained with a dose of sodium percarbonate = 350 mg/dm3, the ratio of Fe2+ / sodium percarbonate = 0.4, reaction time = 15 min, and pH = 3. In the case of systems with steel swarf, higher dose of sodium percarbonate was required to efficiently remove the color (600 mg/dm3), a contact time with swarf of 39.6 seconds, and additional reaction time = 0 minutes (solutions alkalized immediately after filtration), pH = 2, and quantity of swarf = 0.5 g.

7

Odbarwianie roztworów zawierających Acid Green 16 za pomocą odczynnika Fentona z nadtlenkiem wapnia

Płonka I., Pieczykolan B., Barbusiński K., Magiera A., Kocot A.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

249--258

PL

Barwniki należą do organicznych związków chemicznych i są zbudowane z pochodnych aromatycznych benzenu, naftalenu, antracenu i związków heterocyklicznych posiadających luźno związane z cząsteczką elektrony π. Kolor zawdzięczają występowaniu podstawników, np. chromoforów. Barwnik Acid Green 16 wykorzystywany jest do celów przemysłowych. Posiada zastosowanie do barwienia drewna, jedwabiu naturalnego, wełny i skóry, a także w środkach wykorzystywanych w gospodarstwie domowym. Barwniki występujące w ściekach przemysłowych sprawiają wiele problemów ze względu na swoją toksyczność, niską podatność na biodegradację oraz intensywny kolor. Dlatego tego typu ścieki są oczyszczane z wykorzystaniem metod pogłębionego utleniania chemicznego (Advanced Oxidation Processes - AOPs), w których generowane są rodniki hydroksylowe - OH•, charakteryzujące się bardzo wysoką reaktywnością w stosunku do większości zanieczyszczeń organicznych. Przeprowadzono badania nad odbarwianiem roztworu zawierającego barwnik Acid Green 16, stosując modyfikację klasycznej reakcji Fentona. W badaniach wykorzystano alternatywne źródło nadtlenku wodoru, jakim jest nadtlenek wapnia - Ixper® 75C. Dodatkowo proces był wspomagany promieniowaniem UV przy użyciu nisko- i średniociśnieniowej lampy UV. Efektywność odbarwiania oceniano na podstawie analizy stężenia barwnika Acid Green 16. W trakcie badań ustalano wpływ poszczególnych parametrów procesu: dawki nadtlenku wapnia, wartości pH, stosunku Fe2+ / Ixper® oraz czasu naświetlania. Uzyskane wyniki badań wykazały, że proces modyfikacji odczynnika Fentona umożliwił efektywne odbarwienie roztworu. W przypadku zastosowania lampy niskociśnieniowej najlepsze efekty odbarwienia otrzymano dla dawki nadtlenku wapnia wynoszącej 250 mg Ixper® 75C /dm3, stosunku Fe2+ / Ixper® wynoszącego 0,4, przy czasie naświetlania 10 minut oraz odczynie pH = 3. Wówczas w roztworze barwę zredukowano w 98,5% do poziomu 1,50 mg/dm3. Z kolei dla lampy średniociśnieniowej i najkorzystniejszych parametrów prowadzenia procesu odbarwiania obniżono stężenie barwnika w roztworze do 0,80 mg/dm3 dla dawki Ixper® 75C wynoszącej 200 mg/dm3 i uzyskano redukcję w 99,2% (stosunek Fe2+/ Ixper® = 0,4, czas naświetlania t = 10 min, pH = 2).

EN

Dyes are organic chemicals and are made up of aromatic derivatives of benzene, naphthalene, anthracene and heterocyclic compounds having π electrons which are loosely bounded with a molecule. Dyes owe their color from occurring substituents eg. chromophores. Acid Green 16 dye is used for industrial purposes. It is intended for coloring wood, natural silk, wool and leather, as well as the means used in the household. Dyes occurring in industrial wastewater cause a lot of problems due to its toxicity, low biodegradability and intense color. For this reason, this type of wastewater is treated using the methods of advanced chemical oxidation (Advanced Oxidation Processes - AOPs) in which hydroxyl radicals are generated - OH• having a very high reactivity of most of organic contaminants. Studies have been performed in order to discolor wastewater containing Acid Green 16 using a modification of the classical Fenton reaction. During the study an alternative source of hydrogen peroxide was used (calcium peroxide, which is - Ixper® 75C). Additionally, the process was assisted by UV radiation using medium and low pressure UV lamp. The efficiency of wastewater treatment was assessed by analyzing the concentration of the dye Acid Green 16. During the tests the influence of individual parameters of the process on the discoloration effectiveness was determined: the dose of calcium peroxide, pH, ratio Fe2+ / Ixper® 75C and the irradiation time. The results obtained showed that the modifications of Fenton reagent enabled effective discoloration of wastewater. In the case of the process by the low-pressure lamp the best results of discoloration obtained with a dose of calcium peroxide - Ixper® 75C 250 mg/dm3, ratio Fe2+ / Ixper® 75C equaled to 0.4, a irradiation time of 10 minutes and pH = 3. Then, the treated the concentration of Acid Green 16 in wastewater was reduced in 98.5% (up to 1.50 mg/dm3). While in the case of the medium-pressure lamp dye concentration was reduced in 99.2% (up to 0.80 mg/dm3). It was obtained when the following parameters were used: the dose of calcium peroxide of 200 mg/dm3, the ratio of Fe2+/Ixper® 75C = 0.4, t = 10 min, pH = 2.

8

Badania skuteczności usuwania wybranych barwników ze ścieków farbiarskich na węglu aktywnym regenerowanym reagentem Fentona

Bezak-Mazur E., Surga W., Adamczyk D.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 1

3--9

EN

The impact of Fenton’s reagent was investigated on changes in sorption capacity of the active WD-extra carbon applied to dye removal from the textile effluent. The wastewater contained three dyes, i.e. Bemacid Red NT-F, Bemacid Yellow NT-F and Bemaplex Black D-R. Adsorption jar tests demonstrated dye removal at the level of 52–62% for fresh carbon and reduced sorption capacity of carbon regenerated with Fenton’s reagent. It was established that dye removal efficacy of the five-fold reactivated material was at the level of 23–49%. Reduced sorption capacity resulted from the changes in surface structure and chemistry of the active carbon. Following successive regenerations, the active carbon was characterized by lower specific surface area, higher concentration of surface acidic groups and lower basic groups content. Loss in weight was an unfavourable phenomenon accompanying carbon reactivation that limited its fold.

PL

Przedmiotem badań był wpływ reagenta Fentona na zmiany zdolności adsorpcyjnych węgla aktywnego WD-extra stosowanego do usuwania barwników ze ścieków farbiarskich. Badane ścieki rzeczywiste zawierały trzy barwniki, tj. Bemacid Red NT-F, Bemacid Yellow NT-F i Bemaplex Black D-R. Przeprowadzone testy adsorpcji w warunkach nieprzepływowych wykazały, że świeży węgiel usuwał barwniki ze skutecznością 52÷62%, przy czym po regeneracji reagentem Fentona jego zdolności sorpcyjne uległy zmniejszeniu. Stwierdzono, że po pięciokrotnej regeneracji węgla aktywnego analizowane barwniki były usuwane ze skutecznością 23÷49%. Zmniejszenie zdolności adsorpcyjnych wynikało ze zmiany struktury i chemizmu powierzchni węgla aktywnego. Po kolejnych regeneracjach węgiel aktywny charakteryzował się mniejszą powierzchnią właściwą oraz większą zawartością powierzchniowych grup kwasowych i mniejszą zawartością grup zasadowych. Niekorzystnym zjawiskiem towarzyszącym regeneracji węgla aktywnego był ubytek masy, ograniczający krotność jego regeneracji.

9

Alternative Treatment Strategy for Different Streams of Tannery Wastewater

Przywara L.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

160--168

EN

This article discusses the results of laboratory tests aimed to determine the effectiveness of tannery wastewater treatment in the process of enhanced oxidation using Fenton reagent. The general sewage from the tannery located in Mazowieckie Province was used for the research. The process was carried out using two doses of iron of 0.45 g Fe2+/dm3. and 0.56 g Fe2+/dm3, and H2O2 from 2.21 g/dm3 to 4.08 g/dm3. All the tests were performed for a constant optimum pH of 3.0. Wastewater was characterized by basic physico-chemical indicators (pH, conductivity, COD, chromium, ammonium nitrogen). The efficiency of the process was determined mainly on the basis of changes in the organic pollutants identified as COD. The efficacy of the Fenton process for different doses of Fe2+ and Fe2+ / H2O2 ratio of 1: 5, 1: 6 and 1: 7 was from 69 to 80% COD reduction in relation to raw sewage. Another aspect of the study was determining the possibility of removing sulphides from the wastewater by catalytic oxygenation with oxygen from air in the presence of manganese. In this case, the wastewater produced during leather manufacture in tanneries located in the southern part of Poland was examined. The subject of the study described in the paper was to determine the optimum manganese dose and oxidation time to simultaneously remove the sulphides and organic pollutants expressed as COD. The change in pollutant content in the wastewater over time indicates that the reduction of parameters takes place within one hour after the addition of manganese. Using the process of catalytic oxidation with 0.1 g/dm3 to 0.6 g/dm3 manganese and a reaction time of 1, 3, 24 h, the sulphides were removed in the range of 50 to 99% and organic compounds in 12 to 65%.

10

Zastosowanie procesu Fentona do oczyszczania ścieków garbarskich

Przywara L.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

117--122

PL

W artykule omówiono badania, których celem było określenie efektywności oczyszczania ścieków garbarskich w procesie pogłębionego utleniania z zastosowaniem odczynnika Fentona. Proces przeprowadzono stosując różne dawki żelaza zmieniane w zakresie od 0,056 g Fe2+/dm3 do 0,56 g Fe2+/dm3, H2O2od 0,34 g/dm3 do 5,44 g/dm3 i w zakresie pH od 2,5 do 3,5. Ścieki scharakteryzowano wykonując oznaczenia podstawowych wskaźników fizyko-chemicznych (pH, przewodność, ChZT, chrom, azot amonowy). Badano także możliwość zastosowania procesu koagulacji przy użyciu koagulantu SAX 18. Efektywność procesu określono w oparciu o zmiany głównie wartości zanieczyszczeń organicznych określonych jako ChZT. Skuteczność procesu Fentona prowadzonego dla dawki Fe2+ na poziomie 0,56 g Fe2+/dm3i H2O2 4,08 g/ dm3 wynosiła 80% zmniejszania ChZT w stosunku do ścieków surowych i była wyraźnie wyższa niż w przypadku procesu koagulacji.

EN

The aim of this study was to treat of tannery wastewater with the chemical advanced oxidation using Fenton reagent. Advanced oxidation process was carried out using different doses of iron (Fe2+) changes from 0.056 g Fe2+/dm3to 0.56 g Fe2+/dm3and H2O2from 0.34 g/dm3 to 5.44 g/ dm3. The wastewater samples were characterized for the concentration of chemical oxygen demand (COD), chromium, ammonia and pH, conductivity. The possibility of using the coagulation process using SAX 18 was also investigated. The efficiency of the applied processes was monitored by change mainly of chemical oxygen demand (COD). The maximum COD removal was 80% for Fenton’s oxidation process at pH 3.0, Fe2+ (0.56 g Fe2+/ dm3) and H2O2 (4.08 g/ dm3) and significantly higher than in the case of the coagulation process.

11

Oczyszczanie ścieków z produkcji tektury odczynnikiem Fentona oraz w biologiczno-chemicznym układzie utleniania

Barbusiński K., Florczak M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 5

238--241

PL

Przedstawiono wyniki badań na ściekach z produkcji produktów tekturowych. Z uwagi na bardzo duże wartości ChZT w ściekach surowych (10250-10700 mg O2/dm3) zastosowano oczyszczanie samym odczynnikiem Fentona, a także oczyszczanie w układzie biologiczno-chemicznym na bazie osadu czynnego i odczynnika Fentona. Sam odczynnik Fentona pomimo zastosowania dawek H2 O2 w zakresie 2,5-15 g/dm3 nie przyniósł zadowalających rezultatów. Maksymalna efektywność wyniosła jedynie 31,8%, co odpowiadało wartości ChZT 6990 mg O2/dm3. W układzie biologiczno-chemicznym całkowite efekty oczyszczania (ChZT=94,5%; 588 mg O2/dm3 oraz BZT5 =96,2%; 125 mg O2/dm3 pozwalające na wprowadzenie ścieków do kanalizacji uzyskano dla dawki 5 g H2 O2/dm3 po 1 godz. reakcji Fentona (czas napowietrzania z osadem czynnym 48 godz.; Fe2+ H2 O2 =0,3, pH 3), ale przy wspomaganiu procesu osadu czynnego biopreparatem DBC Plus® w ilości 30 mg/dm3. W układzie bez dodawania biopreparatu uzyskane efekty nie pozwalały na wprowadzenie ścieków do systemu kanalizacyjnego nawet dla dawki H2 O2 równej 15 g/dm3. Najlepsze rezultaty pozwalające na wprowadzenie ścieków do wód powierzchniowych uzyskano w układzie biologiczno-chemicznym kiedy biopreparat zaczęto wprowadzać w zakładzie bezpośrednio do ścieków surowych. Dzięki temu ChZT i BZT5 ścieków pobieranych do badań wynosiło odpowiednio 3011 i 1210 mg O2/dm3. Przy wydłużeniu czasu napowietrzania ścieków z osadem czynnym do 72 godz. i parametrach odczynnika Fentona (5 g H2 O2 dm3, Fe2+ H2 O2=0,3, pH 3, czas 1 godz.) uzyskano ChZT i BZT5 równe odpowiednio 119 i 10,5 mg O2/dm3 (całkowita efektywność 96,0% i 99,1%).

EN

The wastewater from cardboard production industry was examined. Due to the very high COD values in the raw wastewater (10250-10700 mg O2/dm3), initially alone Fenton reagent was applied, and in the later part of the research a biological-chemical system based on activated sludge and a Fenton reagent. Use of the alone Fenton reagent did not lead to the satisfactory results, despite the application of high H2 O2 doses (from 2,5 to 15 g/dm3. The maximum efficiency was 31,8%, what was corresponding to COD=6990 mg O2/dm3. In the biological-chemical system the total efficiency (COD=94,5%; 588 mg O2/dm3 and BOD5 =96,2%; 125 mg O2/dm3 sufficient for a legal discharge to sewerage system, was achieved at the H2 O2 dose equal to 5 g/dm3 after 1 hour reaction with a Fenton reagent (aeration time with activated sludge 48 hours; Fe2+ H2 O2 =0,3, pH=3) but at supporting of activated sludge process using biological product DBC Plus® in an amount 30 mg/dm3. Without the support of the activated sludge process using DBC Plus® the effects were not acceptable for a discharge to the sewerage system, even at the H2 O2 dose equal to 15 g/dm3. The best results, accepted for a discharge to the surface waters, were achieved at the biological-chemical system, when the DBC Plus® was applied directly to the raw wastewater in the industrial plant. As a result, COD and BOD5 of wastewater taken to the experiments, was equal to 3011 and 1210 mg/dm3 respectively. At the longer aeration time of the wastewater with activated sludge (up to 72 hours) and at the Fenton parameters (5 g H2 O2/dm3; Fe2+ H2 O2=0,3; pH 3; time 1 hour), the COD and BOD5 values were equal to 119 and 10,5 mg O2/dm3 (total efficiency 96,0% and 99,1%).

12

Optimization of the Fenton Oxidation of Synthetic Textile Wastewater Using Response Surface Methodology

Thomas M., Barbusiński K., Kalemba K., Piskorz P. J., Kozik V., Bąk A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2017

|

Vol. 25, no. 6 (126)

108--113

EN

This article presents the possibility of using the classical Fenton process (Fe(II)/H2O2) to purify synthetic textile wastewater (COD=1872 mg O2/dm3, TOC=660 mg/dm3) containing azo dye Anilan Blue GRL 250% (200 mg/dm3) and Sodium Lauryl Sulphate (SLS) as anionic surfactant at a concentration of 95 mg/dm3. Model studies were carried out using RSM, obtaining a good fit of approximated values to experimental values (R2=0.9461 and R2adj=0.7379). For optimal process parameters (pH 3, Fe(II) 0.85 g/dm3, H2O2 14.5 g/dm3), complete decolourisation (3) was achieved as well as a reduction in COD, TOC and SLS concentrations to 83%, 44% and 98%, respectively.

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania klasycznego procesu Fentona (Fe(II)/ H2O2) do oczyszczania syntetycznych ścieków tekstylnych (COD=1872 mg O2/dm3, TOC=660 mg/dm3), zawierających barwnik azowy Anilan Blue GRL 250% (200 mg/dm3) oraz surfaktant anionowy Sodium Lauryl Sulphate (SLS) o stężeniu 95 mg/dm3. Badania modelowe prowadzono z zastosowaniem RSM, otrzymując dobre dopasowanie wartości aproksymowanych do wartości doświadczalnych (R2=0.8795 oraz R2adj=0.7992). Dla optymalnych parametrów procesu (pH 3, Fe(II) 0,85 g/dm3, H2O2 14,5 g/dm3) uzyskano całkowite odbarwienie ścieków (3) oraz zmniejszenie wartości COD, TOC i stężenia SLS odpowiednio o 83%, 44% i 98%.

13

Treatment of effluent (skim latex serum) from a rubber processing plant with Fenton’s reagent

Lim Y. P., El-Harbawi M., Yin C.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 3

247--254

EN

The treatment effectiveness of Fenton's reagent using Fe2+catalyst to reduce chemical oxygen demand (COD) of skim latex serum and the effect of varying concentrations of H2O2, Fe2+and initial solution pH on its treatment efficiency were investigated. The highest COD removal efficiency obtained was approximately 80% at optimum conditions. The treatment required either nominal or no acidification as initial pH of serum is very close to the optimum pH = 4. COD removal increased upon increasing H2O2 and Fe2+concentrations. This study shows the suitability of using Fenton's process with H2O2and FeCh as a pre-Treatment for skim latex serum. The findings reported here represent a potentially simpler and more cost-effective alternative treatment to other treatment methods since only reagents and not capital-intensive materials (such as membrane) are required.

14

Wpływ sposobu stabilizacji chemicznej na zmiany form Zn i Cu w osadach przefermentowanych

Wiśniowska E., Włodarczyk-Makuła M., Nowak R.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 2

783--793

EN

The aim of the study was to evaluate the bioavailability of Zn and Cu in digested sewage sludge chemically stabilised with CaO, Fenton’s reagent or peracetic acid. Sewage sludge samples were taken from closed fermentation chamber of municipal wastewater treatment plant. Calcium oxide (CaO), Fenton’s reagent or peracetic acid were added into the sludge. Total reaction time was equal to 24 h. After stabilisation, total Zn and Cu content in the sludge was analysed. Speciation of chemical forms of heavy metals was also done. Speciation of heavy metals was done by modified Tessier method. Five fractions were separated. Total concentration of Zn in sewage sludge was equal to 863.5 mg Zn/kg s.m. Zn in control sludge was mainly present in fraction II (74%). Total concentration of Cu in sewage sludge was equal to 190.8 mg/kg s.m. Cu in control sludge was mainly present in fractions IV (42.5%) and II (37%). Chemical stabilisation with CaO did not cause important changes in Zn and Cu content in individual fractions. Stabilisation with Fenton’s reagent and peracetic acid decreased these metals content in fraction II (bonded with carbonates). The use of advanced oxidation processes did not release Zn and Cu from fractions IV and V.

15

Adsorption of Mixture of Two Dyes on Activated Carbon

Bezak-Mazur E., Adamczyk D.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2016

|

Vol. 23, nr 2

161--171

EN

Activated carbon is known as adsorbent of various contaminants from wastewater and air. The aim of the work was to estimate sorptive capacity of activated carbon in the removal of dyes, which are contaminants from textile wastewaters. The mixture of two dyes, methyl blue and naphthol green B was selected for investigations and WDex activated carbon, virgin and regenerated, was chosen as adsorbent. The dye concentration, in both cases, was 200 mg/dm3. Sorptive capacities of activated carbon were expressed as values of surface sorption, which in case of fresh activated carbon was 60 mg/g, and after regeneration – ranged from 8 mg/g to 13 mg/g. The experimental data adsorption isotherms were defined and adsorption theoretical model, such as that of Freundlich or Langmuir, was selected. The highest removal efficiency in case of methyl blue was 94% for virgin carbon, the lowest – 75% (carbon after the fourth regeneration). The highest removal efficiency in case of naphthol green B was 78% for carbon after the fourth regeneration, the lowest – 55% (carbon after the first regeneration). The experimental data show that activated carbon can be used for the decontamination of dyes from textile wastewater. Model tests, however, need to be verified on real wastewater samples.

PL

Węgiel aktywny jest znany jako adsorbent różnych zanieczyszczeń znajdujących się w ściekach i powietrzu. W pracy podjęto próbę oceny zdolności sorpcyjnych węgla aktywnego w odniesieniu do barwników będących zanieczyszczeniami ścieków farbiarskich. Do badań wybrano mieszaninę dwóch barwników, błękitu metylowego i zieleni naftolowej B, a jako sorbent węgiel aktywny WDex świeży i regenerowany. Stężenie obu barwników wynosiło 200 mg/g. Zdolności sorpcyjne węgla świeżego wyrażone wielkością adsorpcji właściwej wyniosły 60 mg/g, a po regeneracji – od 8 mg/g do 13 mg/g. Z danych eksperymentalnych wykreślono izotermy sorpcji oraz dopasowano teoretyczny model adsorpcji tj. model Freundlicha lub Langmuira. Najwyższy procent usunięcia dla błękitu metylowego wyniósł 94% dla węgla świeżego, a najniższy – 75% (węgiel po IV regeneracji). Najwyższy procent usunięcia dla zieleni naftolowej B wyniósł 78% dla węgla po IV regeneracji, a najniższy – 55% (węgiel po I regeneracji). Uzyskane wyniki wskazują, iż zastosowany sorbent zarówno w postaci świeżej, jak i zregenerowanej może być stosowany w procesach usuwania barwników ze ścieków farbiarskich. Jednak badania modelowe muszą zostać sprawdzone na realnych próbkach ścieków.

16

Zastosowanie pogłębionego utleniania odczynnikiem Fentona w połączeniu ze strippingiem powietrzem do oczyszczania ścieków pochodzących z procesu zgazowania biomasy

Gościniak Ł.

Chemik

|

2016

|

Vol. 70, nr 4

209--218

PL

Frakcja wodna, powstająca w instalacjach zgazowania stanowi złożoną mieszaninę zawierającą w swym składzie zarówno zanieczyszczenia fizyczne, jak i szereg substancji o różnej budowie chemicznej; jest uciążliwym produktem ubocznym procesu termicznego przetwórstwa biomasy. W pracy dokonano oceny możliwości zastosowania strippingu powietrzem do usuwania zanieczyszczeń z frakcji ściekowych oraz jego wpływu na skuteczność procesów pogłębionego utleniania przy zastosowaniu nadtlenku wodoru lub odczynnika Fentona.

EN

The water fraction coming from the gasification installations, due to being a complex mixture of physical pollutions and various chemicals, remains as a burdensome by-product of the process of the biomass thermal processing. As a part of this paper, the evaluation of the possibilities of using air stripping in order to remove the pollution from the tar water fraction, as well as, its influence on the processes of advanced oxidation with the Fenton’s reagent or with hydrogen peroxide has been made.

17

Discoloration of dye wastewater by modified UV-Fenton process with sodium percarbonate

Pieczykolan B., Płonka I., Barbusiński K.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2016

|

Vol. 9, no. 4

135--140

EN

A modified Fenton process using sodium percarbonate (SP), as an alternative source of H2O2, and UV radiation was investigated to discoloration of dye wastewater containing Acid Green 16 (concentration 100 mg/dm3). This acid dye is characterized by the harmful effect on aquatic organisms and it may cause adverse effects in the aquatic environment. The experiments were carried out in two systems, in which two lamps were used as a UV radiation source: low pressure (system I) and medium pressure (system II). The effect of SP dosage (100-400 mg/dm3 – system I; and 100-250 mg/dm3 – system II), Fe2+/SP ratio (from 0.2 to 0.4), reaction pH (3 and 4) and reaction time (from 10 to 30 min) on colour removal efficiency was examined. The modified Fenton process was found to be very efficient for discoloration of simulated wastewater. For a system with a low pressure UV lamp the optimal doses of SP and Fe2+/SP ratio were 400 mg/dm3 and 0.2, respectively at pH 3 and 20 minutes reaction time. For a system with a medium pressure UV lamp the optimal doses of SP and Fe2+/SP ratio were 200 mg/dm3 and 0.33, respectively at pH 3 and 20 minutes reaction time. In both cases, at described conditions total visual discoloration was achieved. Better results of colour removal (concentration of Acid Green 16 was in the range of 0.64-0.96 mg/dm3) were achieved when the initial pH value equalled 3.0 than at initial pH value of 4.0 (concentration of Acid Green 16 was in the range of 0.80-6.87 mg/dm3).

PL

W procesie odbarwiania ścieków zawierających barwnik Acid Green 16 (o stężeniu 100 mg/dm3) zastosowano zmodyfikowany proces Fentona z nadwęglanem sodu, jako alternatywnym źródłem nadtlenku wodoru, wspomagany promieniowaniem UV. Barwnik ten zaliczany do grupy barwników kwasowych charakteryzuje się szkodliwym działaniem na organizmy wodne, a także może wywoływać niekorzystne zmiany w tym środowisku. Badania prowadzono w dwóch układach wyposażonych w lampy UV: niskociśnieniową (system I) i średniociśnieniową (system II). Podczas badań zastosowano dawki nadwęglanu sodu w zakresie (100-400 mg/dm3 – układ I oraz 100-250 mg/dm3 – układ II), wartości stosunku Fe2+/nadwęglan (od 0.2 do 0.4), pH reakcji (3 i 4), a także czas naświetlania (od 10 do 30 min). Zmodyfikowany proces Fentona okazał się bardzo skuteczny w odbarwianiu badanych ścieków. Dla układu I z lampą niskociśnieniową najkorzystniejsza dawka nadwęglanu sodu oraz stosunek Fe2+/nadwęglan wynosiły odpowiednio 400 mg/dm3 i 0.2, przy pH=3 i czasie naświetlania 20 minut. Dla układu II (lampa średniociśnieniowa) najkorzystniejsza dawka nadwęglanu sodu wynosiła 200 mg/dm3 i stosunek Fe2+/nadwęglan 0.33, przy pH=3 i czasie naświetlania 20 minut. W obu przypadkach dla tych parametrów uzyskano wizualne odbarwienie ścieków. Lepsze efekty odbarwienia uzyskano dla pH=3 w porównaniu z pH=4 (stężenie barwnika odpowiednio 0.64-0.96 mg/dm3 i 0.80-6.87 mg/dm3).

18

Zastosowanie zregenerowanych reagentem Fentona węgli aktywnych do oczyszczania ścieków z przemysłu tekstylnego

Adamczyk D., Bezak-Mazur E.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

682-687

PL

Zbadano zdolności sorpcyjne świeżego i zregenerowanego reagentem Fentona węgla aktywnego WD-extra używanego w procesie adsorpcji barwnika Bemacid Red NT-F. Obiektem badań był roztwór wodny jednoskładnikowy oraz ścieki rzeczywiste pobrane po procesie barwienia i po procesie płukania. Świeży sorbent wykazał lepsze zdolności sorpcyjne niż sorbent zregenerowany reagentem Fentona choć różnice nie były znaczne. Działanie reagenta Fentona spowodowało zwiększenie stężenia powierzchniowych grup kwasowych i zmniejszenie stężenia grup zasadowych. Niekorzystnym efektem regeneracji okazał się ubytek masy sorbentu.

EN

Com. activated C was used for sepn. of Bemacid Red NT-F dye from its aq. soln. and from wastewaters from textile industry, then regenerated with Fenton reagent and reused for the adsorption. Five subsequent regenerations resulted in decreasing the adsorption capacity, I no. and content of basic groups on the sorbent surface and in increasing the sorbent mass loss and the content of acidic groups on the sorbent surface. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were also calcd.

19

Ocena możliwości zastosowania odczynnika Fentona do oczyszczania fazy ciekłej pochodzącej z przetworzonych odpadów z hodowli trzody chlewnej

Marszałek M., Kowalski Z.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2290-2294

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczące możliwości zastosowania reakcji Fentona do oczyszczania fazy ciekłej pochodzącej z przetworzonych odpadów z hodowli trzody chlewnej. Użyta faza ciekła została otrzymana w wyniku fizykochemicznej obróbki gnojowicy, a następnie jej rozdziału metodą filtracji ciśnieniowej. Stwierdzono, że najkorzystniejsza dawka Fe2+ i stosunek masowy Fe2+/H2O2 wynosiły odpowiednio 1,00 g/dm3 i 1:3 przy początkowym pH środowiska reakcji Fentona 6,5. W tych warunkach stopień zmniejszenia wartości ChZT wynosił prawie 42%, barwy ok. 87%, a mętności i zawartości fosforu ok. 98%.

EN

Lab. samples of the liq. phase were treated at 23°C with the mixt. of FeSO47H2O and 30% H2O2 soln. (Fe2+/H2O2 mass ratio 1:3 or 1:5) optionally after acidification with H2SO4 to pH 3.5 or 5. The Fe2+ content was 0.25–1.0 g/L. COD of the liq. phase was detd. by bichromate titration. The changes of color, turbidity and P content were detd. by spectrophotometric methods. The removal degree of org. impurities increased with increasing the conc. of Fe2+ and was efficient for the Fe2+ /H2O2 mass ratio 1:3 at pH 3.5 or 5.0; and for Fe2+ /H2O2 mass ratio 1:5 at pH 6.5. The highest redn. of COD, color, turbidity and P content was achieved at Fe2+ concn. 1.0 g/L, Fe2+ /H2O2 mass ratio 1:3 and pH 6.5 by approx. 42, 87, 98 and 98%, resp

20

The Efficiency of Landfill Leachate Treatment Using the Fenton’s Reagent

Koc-Jurczyk J., Jurczyk Ł.

Journal of Ecological Engineering

|

2015

|

Vol. 16, nr 3

70--76

EN

In this studies the influence of the dose and ratio of chemical reagents (Fe2+ and H2O2) on the efficiency of COD removal and changes of BOD5/COD ratio in landfill leachate was analysed. The molar Fe2+/H2O2 ratio was lower than 1 and amounted to: 1:10, 1:5, 1:3, three research series with 1; 2.5 and 5 g/L Fe2+ concentration. A higher efficiency in removing BOD than COD, and therefore the decrease of BOD5/COD ratio in effluent was stated. The efficiency of COD removal from leachate was from 58.34% (Fe2+ 0.5 g/L, Fe22+/H2O2 1:5) to 8.33% (Fe2+ = 0.1 g/L, Fe2+/H2O2 = 1:10), while the efficiency of BOD removal ranged from 62 to 77%. With the molar ratio Fe2+/H2O2 equal 1:5 the BOD5/COD ratio was the largest for each of the analysed Fe2+ doses. The lowest BOD5/COD ratio was observed for the Fe2+ dose 0.1 g/L and molar ratio of reagents 1:3.