Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pilotowa stacja badawcza, dedykowana redukcji materii organicznej, w tym wybranych mikrozanieczyszczeń z wód

Zimoch Izabela, Mroczko Dominik

Instal

|

2021

|

nr 3

41--46

PL

Wciąż rosnące zainteresowanie mikrozanieczyszczeniami oraz zagrożeniami wynikającymi z ich obecności w ekosystemie wodnym, mogą prowadzić do zaostrzania przepisów związanych z ich monitoringiem. W niniejszej pracy zebrano wstępne wyniki analizy efektywności redukcji mikrozanieczyszczeń oraz ogólnej materii organicznej wykorzystując procesy alternatywne dla klasycznych technologii uzdatniania wód przeznaczonych do spożycia przez ludzi. Zaproponowane technologie wdrożone zostały do mobilnej, modułowej stacji badawczej również opisanej w tym artykule. Rozpatrywanymi procesami były: koagulacja, filtracja membranowa, sorpcja i wymiana jonowa oraz fotoliza.

EN

Constantly growing interest in micropollutants and with threats resulting from their presence in the aquatic ecosystem may result in stricter regulations related to their monitoring. This paper presents results of the preliminary micropollutants and total organics reduction effectiveness analysis, with processes alternative to classical technologies of water treatment intended for human consumption. The proposed technologies are implemented in a mobile, modular pilot plant also described in this paper. The considered processes were: coagulation, membrane filtration, sorbtion and ion exchange, and photolysis.

2

Removal efficiency of anionic surfactants from water during UVC photolysis and advanced oxidation process in H2O2/UVC system

Ríos F., Olak-Kucharczyk M., Gmurek M., Ledakowicz S.

Archives of Environmental Protection

|

2017

|

Vol. 43, no. 1

20--26

EN

Surfactants after their use are discharged into aquatic ecosystems. These compounds may be harmful to fauna and flora in surface waters or can be toxic for microorganisms of the activated sludge or biofilm in WWTP. In order to determine effectiveness of different advanced oxidation processes on the degradation of surfactants, in this study the degradation of anionic surfactants in aqueous solution using photolysis by 254 nm irradiation and by advanced oxidation process in a H2O2/UVC system was investigated. Two representatives of anionic surfactants, linear alkyl benzene sulphonate (LAS-R11-14) and ether carboxylic derivate (EC-R12-14E10) were tested. The influence of pH, initial surfactant concentration and dose of hydrogen peroxide on the degradation was also studied. Results show outstanding effectiveness of the H2O2/UVC system in the removal of surfactant from aqueous solutions.

PL

Surfaktanty, podobnie jak większość tego typu substancji chemicznych, po wykorzystaniu trafi ają do środowiska wodnego. Związki te mogą stwarzać zagrożenie dla fl ory i fauny zasiedlającej wody powierzchniowe, jak również mogą działać toksycznie na mikroorganizmy znajdujące się w osadzie czynnym w oczyszczalniach ścieków. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań degradacji wybranych surfaktantów anionowych w środowisku wodnym przy zastosowaniu promieniowania UVC i zaawansowanego utleniania w układzie H2O2/UVC. Zbadano wpływ następujących parametrów reakcyjnych: odczyn środowiska reakcyjnego, początkowego stężenia obiektów badań i nadtlenku wodoru na szybkość degradacji surfaktantów. Uzyskane w toku prac badawczych wyniki potwierdzają wysoką skuteczność zaawansowanego utleniania w układzie H2O2/UVC w usuwaniu badanych surfaktantów ze środowiska wodnego, które jest procesem znacznie efektywniejszym w porównaniu do procesu fotolizy. Unauthenticated

3

Mikrozanieczyszczenia w środowisku – występowanie, interakcje, usuwanie

Miksch K., Felis E., Kalka J., Sochacki A., Drzymała J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 3

1--84

PL

W artykule przedstawiono szeroki zakres zagadnień dotyczących mikrozanieczyszczeń w środowisku naturalnym i antropogenicznym. Do omówionych zagadnień należą: źródła i występowanie mikrozanieczyszczeń w środowisku (w wodzie, glebie i powietrzu), ich los w środowisku, ekotoksyczność, sposoby ograniczania powstawania mikrozanieczyszczeń, szlaki przemian i produkty transformacji w środowisku, problematyka oczyszczania ścieków zawierających mikrozanieczyszczenia, prace badawcze dotyczące omawianej problematyki i przegląd wybranych rozwiązań w skali technicznej. Usuwanie mikrozanieczyszczeń stanowi aktualnie wiodący problem inżynierii środowiska. Wiedza o występowaniu tych zanieczyszczeń w środowisku jest już dość bogata, rozpoznano też częściowo jakie są ich losy w obiektach gospodarki wodnej i odpadami, także znaczny postęp nastąpił w zakresie znajomości efektywności technologii możliwych do zastosowania dla ich eliminacji ze środowiska. Rozwój technologii oczyszczania ścieków, a w mniejszym stopniu gospodarki odpadami, doprowadził już do usunięcia lub zmniejszenia zagrożenia spowodowanego znacznymi ilościami zanieczyszczeń, jednak aktualnie najbardziej palącym zagadnieniem jest występowanie mikrozanieczyszczeń, których działanie na środowisko przyrodnicze i człowieka nie można jeszcze oszacować. Ze względu na fakt, że występujące w środowisku mikrozanieczyszczenia antropogeniczne są bardzo zróżnicowane pod względem struktury chemicznej, a co się z tym wiąże – charakteryzują się innymi właściwościami fizyko-chemicznymi i w inny sposób działają na organizmy żywe obecne w środowisku, nie można wyróżnić jednego szlaku transformacji tych zanieczyszczeń. Mikrozanieczyszczenia antropogeniczne najczęściej nie są całkowicie rozkładane biologicznie, a ich transformacja związana jest ze zjawiskiem kometabolizmu oraz współdziałaniu określonych konsorcjów mikroorganizmów. Poszukiwaniu nowych, bardziej skutecznych, metod usuwania mikrozanieczyszczeń z środowiska powinna zawsze towarzyszyć ewaluacja toksyczności powstałych produktów. Produkty transformacji niektórych zanieczyszczeń były bardziej toksyczne w stosunku do organizmów wskaźnikowych niż substancje macierzyste. Głównym źródłem mikrozanieczyszczeń przedostających się do środowiska wodnego w krajach rozwiniętych (w przypadku terenów skanalizowanych) są komunalne oczyszczalnie ścieków. Z tego względu w artykule szczegółowo omówiono problematykę usuwania mikrozanieczyszczeń ze ścieków komunalnych w układach oczyszczania i doczyszczania ścieków. W artykule przedstawiono wyniki dotyczące usuwania wybranych mikrozanieczyszczeń (benzotriazol, mekoprop, diklofenak, sulfametoksazol i karbamazpina) w 11 rodzajach układów oczyszczania ścieków opartych zarówno na procesach biologicznych (oczyszczalnie hydrofitowe, stawy stabilizacyjne i układy z osadem czynnym), jak i fizyko-chemicznych (koagulacja, sorpcja na węglu aktywnym, zaawansowane procesy utleniania, fotoliza i ozonoliza) oraz różniących się zapotrzebowaniem powierzchni (co wynika z jednostkowej szybkości procesu) i konsumpcją energii (te dwa czynniki uznano za podstawę podziału na procesy intensywne i ekstensywne). Przedstawione w artykule zagadnienia stanowią podstawę do kreowania projektów badawczych, pozwalających przybliżyć moment w którym oczyszczalnie ścieków posiadać będą (czwarty) stopień, który zapewni likwidację zagrożeń wynikających z obecności w oczyszczonych ściekach substancji priorytetowych nawet w bardzo niskim stężeniu (co powodować może odległe w czasie skutki).

EN

The article presents a broad range of issues concerning micropollutants in the natural and anthropogenic environment. The issues discussed are: the source and occurrence of micropollutants in the environment (water, soil and air), their environmental fate, ecotoxicity, measures to reduce the produced amount of micropollutants, transformation pathways and transformation products in the environment, treatment of wastewater containg micropollutants, research projects dedicated to the discussed issues and a review of selected solutions on an industrial scale. Removal of micropollutants is currently a pressing problem of environmental engineering. Knowledge of the presence of these pollutants in the environment is already quite advanced, with partial understandingof their fate in waste and wastewater treatment processes. Also, significant progress has been made in the understanding of the applicability of various treatment methods and their effectiveness in the removal of micropollutants from waste streams. Development of wastewater treatment technology, and to a lesser extent, waste management, has already led to elimination or reduction of the risk posed by the significant amounts of pollution, but currently the most pressing issue is the presence of micropollutants whose effect on natural environment and humanrequires further studies. There is no single transformation pathway of micropollutants, due to the fact that they are diverse in terms of chemical structure, subsequently have various physico-chemical properties, and affect the organisms present in the environment in various manner. Anthropogenic micropollutants usually are not completely degraded biologically, and their transformation is associated with the phenomenon of co-metabolism and cooperation of certain consortia of microorganisms. The search for new, more effective, methods for removing micropollutants from the environment should always be accompanied by evaluation of the toxicity of the resulting products. Transformation products of certain micropollutants were more toxic to indicator organisms than the parent compounds. The main source of micropollutants entering the water environment in developed countries (in the case of sewered areas) are municipal wastewater treatment plants. For this reason, the article discussed in detail the issue of the removal of micropollutants from municipal wastewaterin the secondary and tertiary (post-treatment)treatment steps. The article presents the results for the abatement of selected micropollutants (benzotriazole, mecoprop, diclofenac, sulfamethoxazole and karbamazpina) in 11 types of wastewater treatment based on both biological processes (constructed wetlands, stabilization ponds and activated sludge systems) and physicochemical methods (coagulation, sorption on activated carbon, advanced oxidation, photolysis and ozonolysis), and the area requirements (due to the process rate) and the energy consumption (the two factors are the basis for the distinction between the intensive and extensive technologies). The issues presented in the article the basis for new research projects, allowing accelerating the moment in which the waste water treatment plants, will have a quaternary treatment step, which will significantly reduce of the risks of the presence of priority substances in the treated wastewatereven at very low concentrations (which may cause long-time effects).

4

Badania porównawcze rozkładu wybranych estrogenów i ksenoestrogenów w procesie UV i UV/O3

Dudziak M., Burdzik-Niemiec E.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

589--595

PL

Obecność mikrozanieczyszczeń organicznych, a szczególnie substancji zakłócających procesy hormonalne (Endocrine Disrupters Compounds EDCs) w wodach powierzchniowych stanowi potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia organizmów żywych, w tym również dla człowieka. Niebezpieczna aktywność biologiczna tych związków (w tym ich toksyczność) oraz duża odporność na biodegradację stwarza konieczność prowadzenia badań nad ich usuwaniem w konwencjonalnych i niekonwencjonalnych procesach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków. Na podstawie coraz częstszych doniesień w literaturze przedmiotowej, dotyczących skuteczności zastosowania różnych technik zaawansowanego utleniania do eliminacji mikrozanieczyszczeń, podjęto badania nad oceną efektywności eliminacji 17β-estradiolu (E2), 17α-etynyloestradiolu (EE2) oraz bisfenolu A (BPA) z rzeczywistego odpływu z oczyszczalni ścieków komunalnych w procesie fotolizy (UV) oraz w procesie łącznym fotoliza i ozonowanie (UV/O3). Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności rozkładu badanych związków dla wody zdejonizowanej. Określono, że zarówno zastosowanie procesu UV, jak i UV/O3 umożliwiło osiągnięcie wysokich stopni rozkładu dla 17β-estradiolu oraz 17α-etynyloestradiolu bez względu na rodzaj oczyszczanego roztworu. Rozkład związków następował w bardzo krótkim czasie trwania procesów, natomiast efektywność eliminacji bisfenolu A zależała od zastosowanego procesu oraz składu fizykochemicznego roztworu. Wykazano, że połączenie fotolizy z ozonowaniem umożliwiło osiągnięcie wyższego stopnia rozkładu badanego związku niż w przypadku pojedynczego procesu UV.

EN

The presence of organic micropollutants, especially endocrine disrupting compounds (EDCs) in surface waters is a potential threat to the health and life of living organisms, including humans. Dangerous biological activity of these compounds (including their toxicity) and high biodegradation resistance leads to investigations on their removal in the conventional and unconventional processes of water purification and sewage treatment, such as UV and UV/O3. Based on the frequent reports in literature, studies on the elimination efficiency of 17β-estradiol (E2), 17α-ethinylestradiol (EE2) and bisphenol A (BPA) from real urban wastewater effluents by means of photolysis (UV) and photolysis with ozonation (UV/O3) processes were undertaken. The obtained results were juxtaposed in terms of the efficiency of these compounds elimination from deionized water. It was established that both process, UV and the combination of UV/O3 resulted in high level of 17β-estradiol and 17α-ethinylestradiol decomposition. Even very short duration of the processes were sufficient for decomposition of the compounds. However, bisphenol A elimination efficiency differed depending on the chemical composition of the solution and kind of the investigated processes. It was indicated that the combination of photolysis and ozonation led to the highest level of compound decomposition.

5

Możliwości usuwania środków cieniujących ze ścieków

Węgrzyn A., Machura M., Żabczyński S.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 1

55--63

PL

Badania naukowe wskazują na obecność w ściekach związków cieniujących, które w diagnostyce medycznej wykorzystywane są do wizualizacji zmian w tkankach miękkich. Wykazano, że niezmetabolizowane leki, a także produkty ich przemian metabolicznych, trafiają do miejskiej sieci kanalizacyjnej, a następnie do oczyszczalni ścieków. W konwencjonalnych procesach oczyszczania środki cieniujące nie ulegają pełnej mineralizacji i wraz ze ściekami oczyszczonymi przedostają się do wód powierzchniowych. Wykazano, że największą skuteczność usuwania substancji cieniujących (powyżej 80%) uzyskuje się w zaawansowanych procesach utleniania (O3/H2O2, reakcja Fentona, TiO2/H2O2). Skuteczność usuwania tych substancji w procesie osadu czynnego jest mniejsza niż w przypadku zaawansowanego utleniania i wynosi 40÷80%. Ponieważ żadna z obecnie wykorzystywanych technik oczyszczania ścieków nie jest w stanie usunąć wszystkich zanieczyszczeń farmaceutycznych, dlatego poszukuje się nowych rozwiązań (biologicznie produkowane tlenki manganu BioMnOx czy nanocząstki palladu Bio-Pd) oraz łączy się metody fizyczno-chemiczne i biologiczne w celu skuteczniejszego usuwania farmaceutyków ze ścieków.

EN

Scientific studies indicate presence of contrast agents, used for X-ray imaging of soft tissues, in wastewater. Unmetabolized drugs as well as their metabolites enter municipal sewage system and then are discharged into the wastewater treatment plant. Contrast agents are not fully mineralized in conventional treatment processes and enter surface waters with treated wastewater. It was demonstrated that the highest efficacy of contrast media removal (above 80%) was obtained in advanced oxidation processes (AOPs: O3/H2O2, Fenton’s reaction, TiO2/H2O2). The efficacy of contrast media removal using the activated sludge process is lower than in AOPs and ranges from 40 to 80%. As none of the treatment techniques currently used is sufficient to eliminate all the pharmaceutical contaminants, new solutions are tested (biologically produced nanoparticles of manganese oxide, BioMnOx or palladium, Bio-Pd) and a combined approach of physicochemical and biological methods for the effective removal of pharmaceuticals from wastewater is taken into consideration.

6

Wpływ zaawansowanego utleniania na toksyczność związków fenolowych

Olak-Kucharczyk M., Ledakowicz S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

Nr 4

191--193

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań rozkładu izomerów fenylolofenolu w środowisku wodnym w polu promieniowania UVC i w układzie H2O2/UVC. Szczególną uwagę poświęcono analizie toksyczności roztworów przed i po procesie degradacji. Zanik izomerów fenylofenolu zachodził zarówno przy zastosowaniu promieniowania UVC jak i w układzie H2O2/UVC. Wszystkie roztwory wodne izomerów fenylofenolu wykazywały działanie toksyczne w stosunku do bakterii E. coli. Naświetlanie mieszanin reakcyjnych promieniowaniem UVC nie spowodowało wyeliminowania ich toksyczności. Natomiast pogłębione utlenianie w układzie H2O2/UV przyczyniło się do uzyskania nietoksycznych roztworów poreakcyjnych.

EN

This work presents the experimental results of phenylphenol isomers degradation using UVC radiation and advanced oxidation processes in H2O2/UV system. An important step of this research was the toxicity determination of reaction mixtures before and after degradation processes. The highest PP isomers decay rate was obtained during advanced oxidation in H2O2/UV system. The aqueous solutions of all tested compounds exhibit toxicity against bacteria E. coli. UVC photolysis did not eliminate the toxicity of reaction solutions. While, in case of advanced oxidation in H2O2/UV system the non-toxic solutions were obtained.

7

Toksykologiczna ocena procesu fotolitycznego oczyszczania strumieni wodnych zawierających wybrane substancje priorytetowe oraz związki farmaceutyczne

Bohdziewicz J., Dudziak M., Kudlek E., Kamińska G.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

Nr 3

67--68

PL

W pracy zaproponowano zastosowanie testu Microtox® do oceny toksykologicznej wody zawierającej wybrane substancje priorytetowe i związki farmaceutyczne, poddanej procesowi fotolizy. Wykazano, że w trakcie napromieniowania UV dochodzi do generowania toksycznych ubocznych produktów rozkładu związków pogarszających jakość oczyszczanej wody. Ponadto stwierdzono, że stopień rozkładu badanych mikrozanieczyszczeń w procesie fotolizy zależał od rodzaju związku i czasu naświetlania.

EN

The use of the Microtox® test for toxicological evaluation of water samples containing selected priority substances and pharmaceutical compounds subjected to the photolysis process is proposed in the paper. The results indicated that during UV irradiation toxic byproducts of their reduction were generated. Those products deteriorated the quality of treated water. It was also found that a degree of removal of tested compounds depended on the compound nature and time of UV irradiation.

8

Comparative studies on elimination of estrogens and xenoetrogens by the oxidation processes

Dudziak M., Burdzik-Niemiec E.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2014

|

Vol. 21, nr 2

189--198

EN

The presence of organic micropollutants, especially the substances interfering with hormonal processes termed as endocrine disrupting chemicals EDCs, in surface waters is a potential threat to life and living organisms, including humans. Hazardous biological activity of these compounds (including toxicity) and high resistance to biodegradation necessitate research on their removal in conventional and non-conventional water treatment and wastewater treatment processes. The presented research was motivated by the increasingly frequent reports in the literature regarding the effectiveness of different advanced oxidation processes used for the elimination of micropollutants. In the present study the degradation efficiency for 17ß-estradiol (E2), 17α-ethinylestradiol (EE2) and bisphenol A (BPA) in the photolysis process (UV) and in the coupled photolysis and ozonation process (UV/O3) was evaluated in real and artificial municipal wastewater treatment plant effluent. The obtained results were compared for the degradation efficiency of the test compounds in deionised water. It was determined that both the use of the UV and UV/O3 processes enabled to achieve high degradation efficiencies for 17ß-estradiol and 17α-ethinylestradiol regardless of the treated solution. Degradation of the compounds in the processes occurred in a very short time. On the other hand, the efficiency of elimination of bisphenol A depended on the applied process and the physico-chemical composition of the solution. It was shown that the combination of photolysis with ozonation allowed achieving higher degree of degradation of the test compound than in the case of a single UV process. The study allowed also the identification of substances supporting the degradation of bisphenol A in the UV-O3 process.

PL

Obecność mikrozanieczyszczeń organicznych, a szczególnie substancji zakłócających procesy hormonalne z ang. Endocrine Disrupters Compounds EDCs w wodach powierzchniowych stanowi potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia organizmów żywych, w tym również dla człowieka. Niebezpieczna aktywność biologiczna tych związków (w tym również toksyczność) oraz duża odporność na biodegradację stwarza konieczność prowadzenia badań nad ich usuwaniem w konwencjonalnych i niekonwencjonalnych procesach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków. W oparciu o coraz częstsze doniesienia w literaturze przedmiotowej dotyczące skuteczności zastosowania różnych technik zaawansowanego utleniania do eliminacji mikrozanieczyszczeń podjęto badania nad oceną efektywności eliminacji 17ß-estradiolu (E2), 17α-etynyloestradiolu (EE2) oraz bisfenolu A (BPA) z rzeczywistego i modelowego odpływu z oczyszczalni ścieków komunalnych w procesie fotolizy (UV) oraz w procesie łącznym fotoliza i ozonowanie (UV/O3). Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności rozkładu badanych związków dla wody zdejonizowanej. Określono, że zarówno zastosowanie procesu UV, jak i UV/O3 umożliwiło osiągnięcie wysokich stopni rozkładu dla 17ß-estradiolu oraz 17α-etynyloestradiolu bez względu na rodzaj oczyszczanego roztworu. Rozkład związków następował w bardzo krótkim czasie trwania procesów. Natomiast, efektywność eliminacji bisfenolu A zależała od zastosowanego procesu oraz składu fizykochemicznego roztworu. Wykazano, że połączenie fotolizy z ozonowaniem umożliwiło osiągnięcie wyższego stopnia rozkładu badanego związku, niż w przypadku pojedynczego procesu UV. Przeprowadzone wyniki badań umożliwiły również identyfikację substancji wspomagających rozkład bisfenolu A w procesie UV/O3.

9

Analiza skuteczności fotodegradacji biocydu orto-fenylofenolu w środowisku wodnym

Gmurek M., Olak-Kucharczyk M., Miller J. S., Ledakowicz S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2012

|

Nr 4

119-122

PL

Niniejsza praca prezentuje wyniki badań degradacji biocydu o-fenylofenolu środowisku wodnym przy zastosowaniu promieniowania UVC i widzial-go, pogłębionego utleniania w układzie H202/UV i fotosensybilizowanego utleniania. Najlepsze efekty rozkładu obiektu badań uzyskano podczas głębionego utleniania w układzie H202/UV. Wzrost pH roztworu spowodował wzrost szybkości fotolizy i fotosensybilizowanego utleniania i niewielkie spowolnienie degradacji o-fenylofenolu w układzie H202/UV.

EN

The degradation of biocide ortho-phenylphenol in water solution using photolysis, advanced oxidation in the H202/UV system and photosensitized oxidation was studied. The advanced oxidation process in the H2022/UV system was the most effective and quick method of o-phenylphenol removal from aquatic environment. An increase in pH caused the increase of photolysis and photosensitized oxidation rate, while the rate of advanced oxidation of o-phenylphenol decreased slightly.

10

Usuwanie z wody kwasów fulwowych i humusowych w procesie fotoutleniania wspomaganym filtracją membranową

Rajca M., Bodzek M.

Instal

|

2012

|

nr 12

70-78

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań usuwania kwasów fulwowych i humusowych z wody w procesie fotoutleniania (fotoliza, fotokataliza) oraz w układzie zintegrowanym fotoutlenianie - mikrofiltracja lub ultrafiltracja. Badano wpływ stężenia kwasów fulwowych i humusowych w wodzie, temperatury, odczynu wody, czasu naświetlania, dawki katalizatora oraz udziału membrany w procesie fotokataliza - filtracja membranowa na skuteczność oczyszczania wody. Stwierdzono, iż zastosowany zintegrowany układ fotokataliza - mikro/ultrafiltracja efektywnie oczyszcza wodę, membrana umożliwia całkowite zatrzymanie cząstek katalizatora oddzielając go od czystej wody i dodatkowo może doczyścić mieszaninę poreakcyjną (membrana UF). Taki układ pozwala na odzyskiwanie katalizatora i jego ponowne zawrócenie do reaktora fotokatalitycznego.

EN

The paper presents the results of fulvic and humic acids removal from water using photooxidation (photolysis, photocatalysis) process and integrated process photooxidation - microfiltration and ultrafiltration. The influence of the fulvic and humic acids concentration, the time of the exposure and the catalyst presence on the effectiveness of water treatment in the photooxidation-membrane filtration system have been investigated. It was found that the application of the integrated photocatalysis/micro - or ultrafiltration system enables full rejection of the catalyst particles and dditional polishing of the post-reaction mixture (in case of UF membranes). Such a treatment system permits the catalyst recovery and its reuse in the photocatalytic reactor.

11

Kinetyka degradacji kwasów fulwowych w zintegrowanym procesie fotoutlenianie-ultrafiltracja

Rajca M., Bodzek M., Cichy J.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 3

63-66

PL

Przedstawiono wyniki badań skuteczności usuwania kwasów fulwowych z modelowych roztworów wodnych w procesach katalizy, fotolizy i fotokatalizy oraz w procesie zintegrowanym fotokataliza-ultrafiltracja. Badania przeprowadzono w reaktorze Heraeus, w którym oczyszczano wodę zawierającą kwasy fulwowe w ilości ok. 10 g/m3. Jako fotokatalizator wykorzystano dwutlenek tytanu. Badano wpływ pH (3,5, 7,0 i 10,0) oraz dawki katalizatora (100÷600 gTiO2/m3) na skuteczność utleniania kwasów fulwowych, mierzoną zawartością rozpuszczonego węgla organicznego i absorbancją w nadfiolecie (lambda=254 nm). Wykazano skuteczność procesu fotokatalizy w usuwaniu kwasów fulowych z wody oraz przydatność membrany ultrafiltracyjnej do odzyskiwania katalizatora użytego w procesie fotokatalizy. Wyznaczono wartości stałej szybkości reakcji i czasu połowicznego rozkładu kwasów fulwowych według modelu kinetycznego opartego na reakcji pierwszego rzędu, a także zależność stałej szybkości od pH i ilości fotokatalizatora w środowisku reakcji. Uzyskane wyniki pozwoliły w dokładny sposób określić przebieg fotodegradacji kwasów fulwowych w wodzie.

EN

In this study, fulvic acids were removed from model solutions by catalysis, photolysis and photocatalysis, as well as in the integrated process of photocatalysis and ultrafiltration. Experiments were carried out in the Heraeus reactor, where model water of an approximately 10 g/m3 content of fulvic acids was treated. Titanium dioxide was used as a photocatalyst. The efficiency of fulvic acid oxidation, measured in terms of dissolved organic carbon content and UV absorbance (lambdha=254 nm), was related to the pH of the water (3.5, 7.0 and 10.0) and to the catalyst dose applied (100 to 600 gTiO2/m3). The results substantiated the efficiency of the photocatalysis process at fulvic acid removal from water and the usefulness of the ultrafiltration membrane in the recovery of the catalyst being used in the photocatalytic process. The values of the reaction rate constant and the half-time of fulvic acid degradation were determined using a kinetic model based on a first-order reaction. Established were also the relations between rate constant, pH and photocatalyst concentration in the reaction environment. The results obtained make it possible to precisely describe the progression of fulvic acid photodegradation.

12

Usuwanie kwasów fulwowych z wody metodami fotokatalicznymi wspomaganymi ultrafiltracją

Rajca M, Bodzek M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2011

|

T. 14, nr 2

101-110

PL

Przedstawiono wyniki badań usunięcia kwasów fulwowych (KF) z wody w procesie fotolizy, katalizy i fotokatalizy oraz w procesach zintegrowanych fotolizy-ultrafiltracji, fotokatalizy-ultrafiltracji. Badania prowadzone były w reaktorze HERAEUS, w którym oczyszczano wodę modelową, zawierającą kwasy fulwowe o stężeniu ok. 10 mg/l. Jako fotokatalizator stosowano ditlenek tytanu TiO2 niemieckiej firmy Degussa. Badano wpływ pH na efektywność procesu fotolizy, katalizy, fotokatalizy, a ponadto dawki katalizatora na efektywność procesu fotokatalizy. Efektywność procesów określano przez pomiary rozpuszczalnego węgla organicznego (RWO), absorbancji przy długości fali 254 nm oraz barwy w wodzie surowej i oczyszczonej. Wyższe efektywności otrzymane dla fotokatalizy w porównaniu z fotolizą i katalizą świadczą o tym, że połączenie promieniowania UV z dodawaniem TiO2 jest o wiele skuteczniejsze w usuwaniu KF i pozwala na skrócenie czasu naświetlania. Uzasadnione jest również prowadzenie procesu integrowanego fotokataliza-ultrafiltracja z uwagi na możliwość recyrkulacji katalizatora i ewentualne usuwanie zanieczyszczeń nierozłożonych lub powstających w procesie fotokatalizy.

EN

The paper presents the results of fulvic acids removal (FA) from water using photolysis, catalysis, photocatalysis processes and integrated processes photolysis-ultrafiltration and photocatalysis-ultrafiltration. Experiments were carried out at constant temperature in the HERAEUS reactor, in which model water containing 10 mg/L of FA was treated. Titanium dioxide (TiO2) from Degussa (Germany) was used as a photocatalyst. Effect of pH on the efficiency of the photolysis, catalysis, photocatalysis and additionally the dose of catalyst for photocatalysis, has been studied. The efficiency of the process was established by measurement of dissolved organic carbon (DOC), absorbance at 254 nm and colour in raw water and treated water. The higher efficiency obtained for photocatalysis compared with photolysis and catalysis, indicates that the combination of UV with TiO2 allows for shortening the exposure time and obtaining higher removal degree of FA. Integration of photocatalysis with ultrafiltration is also justified, because the possibility to recycle the activated catalyst and additional removal of the impurities not removed or generated in the photocatalyse process.

13

Photodegradation of n-butylparaben in natural water from Sulejow reservoir

Błędzka D., Gmurek M., Olak-Kucharczyk M., Miller J., Ledakowicz S.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2011

|

Vol. 18, nr 4

517-525

EN

Removal of n-butylparaben (BP) - a compound which disrupts the endocrine system - from pure water and natural water taken from Sulejow Reservoir was investigated. Target compound degradation was performed using photochemical methods: direct photolysis by UVC irradiation, advanced oxidation in an H2O2/UV system and photosensitized oxidation employing a xenon arc lamp as a solar radiation simulator with two sensitizers. In the course of direct photolysis by UVC light (ë = 254 nm) and degradation in the H2O2/UV system, no or slight influence of the natural water matrix was observed, respectively. In the case of photosensitized oxidation, the decrease of BP concentration was 15% higher in natural water in comparison to pure water.

PL

W pracy przedstawiono badania degradacji n-butyloparabenu, ksenobiotyku zakłócającego pracę gruczołów wydzielania wewnętrznego w roztworach wody destylowanej i w wodzie naturalnej, pochodzącej z Zalewu Sulejowskiego. Reakcję rozkładu prowadzono metodami fotochemicznymi na drodze fotolizy promieniowaniem lampy UVC, bez i w obecności nadtlenku wodoru oraz poprzez fotosensybilizowane utlenianie z użyciem dwóch sensybilizatorów i lampy ksenonowej imitującej promieniowanie słoneczne. Przebieg fotolizy oraz utleniania w układzie H2O2/UV prowadzony w buforowanej wodzie destylowanej i w wodzie naturalnej praktycznie się nie różni. Natomiast proces fotosensybilizowanego utleniania w wodzie naturalnej przebiega ze zwiększoną szybkością, pozwalając uzyskać w tym samym czasie reakcji o około 15% wyższą redukcję zanieczyszczenia.

14

Porównanie przebiegu fotolizy i fotoutleniania roztworów wodnych niejonowych i anionowych środków powierzchniowo czynnych

Perkowski J., Szadkowska-Nicze M.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2010

|

Z. 245

167-183

PL

Zbadano i porównano proces fotolizy, jak i fotoutleniania dwu środków powierzchniowo czynnych: SDBS (dodecylobenzenosulfonian sodu) i Triton X-100 (produkt kondensacji tlenku etylenu z p-(1,1,3,3 tetrametylobutylo)fenolem w roztworze wodnym. Wydajność fotolizy była badana w zależności od stężenia surfaktantu, mocy lampy UV i długości fali światła. Wyznaczono wydajności kwantowe rozkładu obu surfaktantów. Proces fotochemicznego rozkładu surfaktantów w roztworze wodnym śledzono analizując między innymi: zmiany absorbancji roztworu, chemicznego zapotrzebowania na tlen i ogólnego węgla organicznego. Stwierdzono, że procesy fotolizy obu surfaktantów przebiegają wolno z podobną wydajnością.

EN

Photolysis and photooxidation of two detergents: SBDS (sodium dodecylbenzenesulfonate) and Triton X-100 (polyoxyethylene(10)isooctylphenyl ether) in aqueous solutions were examined and compared. Photolysis efficiency was studied depending on surfactant concentration, power of UV lamp, and light wavelength. Quantum yields of decomposition for both surfactants were estimated. Photochemical decomposition of surfactants in aqueous solutions were investigated by absorption spectroscopy, chemical oxygen demand and total organic carbon analysis. It was observed that photolysis of both surfactants proceed slowly with similar yield.

15

Efektywność degradacji ksenoestrogenu 4-tert-oktylofenolu metodami fotochemicznymi

Błędzka D., Gryglik D., Lach M., Olak M., Miller J. S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 3

28-29

PL

W pracy przestawiono wyniki badań nad fotodegradacją 4-tert-oktylofenolu (OP). Celem przeprowadzonych eksperymentów było porównanie efektywności metod unieszkodliwiania tego związku w homogenicznym roztworze wodnym. Degradację OP zbadano przy użyciu następujących metod: fotolizy bezpośredniej przy wykorzystaniu trzech różnych źródeł światła, fotosenybilizowanego utleniania oraz układu H2O2/UV.

EN

Results of the study on photodegradation of 4-tert-octylphenol (OP) are presented with the aim to compare its removal efficiency from aqueous solution. Various methods of OP degradation were tested: direct photolysis with the use of three different radiation sources, H2O2 UV advanced oxidation process and photosensitized oxidation.

16

Fotochemiczny rozkład dodecylobenzenosulfonianu sodu w roztworach wodnych

Perkowski J., Szadkowska-Nicze M., Bzdon S., Łada E.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2008

|

Z. 234

5-22

PL

Zbadano fotochemiczny rozkład dodecylobenzenosulfonianu sodu (SDBS), anionowego związku powierzchniowo czynnego w roztworach wodnych. Wydajność procesu fotolizy SDBS zależała zarówno od rodzaju i mocy źródła światła jak i od początkowego stężenia SDBS. Największą kwantową wydajność rozkładu SDBS wynoszącą 0,0175 otrzymano w roztworze zawierającym 700 mg · dm-3 SDBS naświetlanym średniociśnieniową lampą rtęciową o mocy 8 W. W obecności tlenu w roztworze zachodziły procesy fotoutleniania SDBS, lecz udział ich w fotodegradacji SDBS był niewielki. W wyniku fotochemicznego rozkładu roztworów SDBS następowało obniżenie wartości ogólnego węgla organicznego, chemicznego i biologicznego zapotrzebowania na tlen i absorbancji przy 224 nm.

EN

The photochemical decomposition of sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS), the anionic surfactant, in aqueous solutions was investigated. The yield of SDBS photolysis was depended on as well kind and power of light source as the initial concentration of SDBS. The highest quantum yield of SDBS decomposition equal to 0,0175 was obtained for solution contained 700 mg · dm-3 SDBS irradiated with 8 W medium pressure Hg lamp. In the presence of oxygen in the solutions, the fotooxidation of SDBS processes took place but their participation in fotodegradation of SDBS was low. The decreasing of total organic carbon, chemical and biological oxygen demand, and absorbance at 224 nm were found due to fotochemical decomposition of SDBS solutions.

17

Zjawiska zachodzące w starzejącym się papierze

Podsiadło H., Baranowska A.

Przegląd Papierniczy

|

2006

|

R. 62, nr 7

389-391

18

Przykłady praktycznego wykorzystania procesów fotolizy UV

Hemka L.

Nowa Elektrotechnika

|

2006

|

nr 1 (17)

24--26

19

Polimeryzacja metakrylanu metylu fotoinicjowana azydkami ksantonu oraz fluoranu

Novikova E., Kolendo A., Syromyatnikov V., Prot T., Golec K.

Polimery

|

2001

|

T. 46, nr 6

406-413

PL

Otrzymano nowe azydki organiczne - pochodne ksantonu i fluorami [wzory (I) i (II)] - oraz scharakteryzowano ich właściwości spektroskopowe i fotochemiczne (schemat A, rys. 1-4); fotolizę otrzymanych związków przeprowadzono w etanolu i DMF promieniowaniem o długości fali X = 365 nm. Fotopolimeryzację metakryla-nu metylu w obecności omawianych azydków, benzoiny oraz ksantonu prowadzono w roztworze DMF (stężenie MMA 15%) w temp. 30+0,1°C, w atmosferze argonu; kinetykę reakcji śledzono metodą dy-latometryczną. Ustalono, że szybkość polimeryzacji MMA fotoinicjo-wanej azydkami ksantonu oraz fluorami jest większa niż w obecności ksantonu, ale mniejsza niż pod wpływem benzoiny (rys. 5). Wprowadzenie grupy azydowej do cząsteczki fotoinicjatora karbonylowego powoduje zmianę mechanizmu tworzenia rodników inicjujących. W wyniku wzbudzenia cząsteczki inicjatora zachodzi fotoliza grupy azydowej prowadząca do utworzenia rodnikowych produktów zdolnych do zainicjowania reakcji, a nie oderwanie atomu wodoru od cząsteczki donora przez grupę karbonylową. Ujawniono długotrwały efekt post-polimeryzacji w przypadku wszystkich otrzymanych fotoinicjatorów (rys. 6-11) i wyznaczono energię aktywacji "ciemnej" polimeryzacji w zakresie temperatury 22-42°C; wynosi ona 43 kj/mol. W celu wyeliminowania wpływu rozpuszczalnika zbadano też proces fotopolimeryzacji MMA w masie (rys. 12). Azydki aromatyczne niezawierające grup karbonylowych (np. azydobenzen, p,p'-diazydobifenyl, p,p'-diazydodifenylometan) nie inicjowały fotopolimeryzacji w warunkach doświadczalnych stoso-wanych w niniejszej pracy. Słowa kluczowe: azydki aromatyczne, fotoliza, fotoinicjatory polimeryzacji, fotopolimeryzacja metakrylanu metylu, efekt "ciemnej" polimeryzacji.

EN

Novel organic azides were prepared, viz., derivatives of xanthone and fluorane (formulas I and II), and their photolysis initiated by radiation (X = 365 nm) was studied in ethanol and dimethylformamide (DMF) solutions in terms of IR and UV spectra (Scheme A, Figs. 1-4). A 15% methyl methacylate (MMA) solution in DMF was photopolymerized in the presence of the azides, benzoin and xanthone, and also in the bulk (to eliminate solvent effects) at 30šl°C in an argon atmosphere. The kinetics of the reaction was followed by dilatometry. The rate of polymerization of MMA photoinitiated with xanthone and fluorane azides was found to be higher than that run in the presence of xanthone and lower than that run in the presence of benzoin (Table 1, Fig. 5). Incorporation of a second azide group into the carbonyl photoinitiator (xanthone) resulted in higher reaction rates as compared with the rate observed in the presence of the monoazides. Discontinuation of irradiation was followed by the "dark" polymerization effect. The process was first accelerated and then decelerated. With xanthone or benzoin, no such effect was found to occur. The energy of activation of the "dark" polymerization with 2-azidoxanthone was estimated at 43 kJ/mol over 22-42°C. The durable effect of the "dark" polymerization and its temperature dependence were also observed in the bulk polymerization (Fig. 12). The aromatic azides containing no carbonyl group (e.g., azidoben-zene, p,p'-diazidobiphenyl, p,p'-diazidodiphenylmethane) failed to initiate photopolymerization under the present experimental conditions.

20

Zastosowanie metod pogłębionego utleniania do rozkładu wodnych roztworów fluorenu

Olejnik D., Miller J. S., Ledakowicz S.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3D

1037--1042

PL

Zbadano rozkład wodnych roztworów fluorenu stosując procesy ozonowania, fotolizy oraz niekatalityczne metody pogłębionego utleniania. Wyznaczono optymalny stosunek H2O2 do O3 oraz dawkę H2O2 maksymalnie przyspieszającą proces rozkładu w układzie UV/H2O2. Stwierdzono występowanie efektu synergistycznego w przypadku reakcji łączących działanie O3/UV, 03/H2O2 i UV/H2O2.

EN

The destruction of fluorene in aqueous solution using ozonation, photolysis and noncatalytic advanced oxidation processes was studied. The optimal ratio H2O2: O3 and beneficial doses of H2O2 maximally accelerated the degradation in O3/UV system were found. The synergistic effect for reactions in O3/UV, O3/H2O2 and UV/H2O2 systems was noticed.