Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fotokataliza/sorpcja/nanofiltracja jako sekwencyjny układ oczyszczania wody zawierającej mykoestrogeny

Bohdziewicz J., Kudlek E., Dudziak M.

Instal

|

2014

|

nr 2

62--65

PL

Obecność mikrozanieczyszczeń organicznych w wodach powierzchniowychch stanowiących potencjalne źródło wody do picia stanowi wyzwanie dla technologii uzdatniania wód. Na szczególną uwagę zasługują mikrozanieczyszczenia o aktywności estrogenicznej z grupy mykotoksyn wytwarzane przez grzyby z rodzaju Fusarium, których stężenie w wodach zależne jest ściśle od pory roku i kształtuje się na poziomie kilku do kilkudziesięciu ng/dm3. W pracy przedstawiono efektywność usuwania mykoestrogenów z wody w procesie sekwencyjnym kojarzącym fotokatalizę i nanofiltracją.

EN

The presence of organic micropollutants in the surface waters which are a potential source of drinking water become a challenge for water treatment processes. Particular attention should be paid to micropollutants that we indicate as estrogenic active. They are a part of a group of mycotoxins produced by Fusarium fungi. Their concentration in the water strictly depends on the season and ranges from few to several ng/dm3. The paper presents the removal efficiency of mycoestrogens from water in the sequential water treatment process coupling photocatalysis and with nanofiltration.

2

Sekwencyjne oczyszczanie wody zawierającej mykoestrogeny w procesach fotokataliza i nanofiltracja

Dudziak M, Grübel K, Kuglarz M

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 32

32--39

PL

W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu membrany na efektywność układu sekwencyjnego fotokataliza-nanofiltracja podczas usuwania wybranych związków z grupy mykoestrogenów z wody. Wyniki badań porównano do uzyskanych podczas fotokatalizy i nanofiltracji, które realizowano jako procesy pojedyncze. Oczyszczaniu poddano wody modelowe o różnym stężeniu kwasów humusowych do których dozowano wybrane mykoestrogeny w stężeniu 500 μg/dm3. Wykazano, że zastosowanie układu sekwencyjnego w odniesieniu do pojedynczego procesu fotokatalizy poprawia efektywność usuwania mykoestrogenów. Z kolei skuteczność usunięcia mykoestrogenów podczas nanofiltracji realizowanej jako proces pojedynczy i w układzie sekwencyjnym była na zbliżonym poziomie bez względu na rodzaj stosowanej membrany. Badane membrany nanofiltracyjne różnicuje podatność na zjawisko blokowania oraz stopień usuwania związków nieorganicznych, co jest istotne podczas opracowania technologii oczyszczania wody.

EN

The results of the study focused on the impact of membrane on the performance of the integrated system photocatalysis/nanofiltration applied to remove mycoestrogens from water are discussed in the paper. The results were compared with ones obtained during single step photocatalysis and nanofiltration processes. The subject of the study were simulated waters containing difference concentration of humic acids to which mycoestrogens were added to the concentration level 500 μg/dm3. It was shown, that the application of integrated system improved the efficiency of mycoestrogens removal in comparison with single step photocatalysis process. In case of nanofiltration, the efficiency of the treatment was comparable in both, integrated and single nanofiltration processes regardless of the membrane type applied. However, it was found that investigated membranes differ in the affinity to fouling and removal rate of inorganic compounds, what should be considered during water treatment technology development.

3

Usuwanie mykoestrogenów z wody w przemysłowym module do nanofiltracji

Dudziak M.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 7

1393-1395

PL

Przedstawiono wyniki badania procesu nanofiltracji wód o różnym stężeniu substancji organicznych i nieorganicznych zawierających w swoim składzie wybrane mykoestrogeny. Badania prowadzono z użyciem przemysłowego modułu membranowego. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że stopień odzysku permeatu jest kluczowym parametrem operacyjnym procesu nanofiltracji wpływającym na separację mikrozanieczyszczeń organicznych w instalacjach przemysłowych.

EN

Mycoestrogens-contg. deionized, tap and surface waters (concn. 5 µg/L) was purified by membrane nanofiltration (active area 2.6 m², cut-off 200-400 Da), at 20°C, transmembrane pressure 2.0 MPa and the linear velocity of the feed 3.4 m/s. The effect of water recovery degree 10–80% by vol. of the initial feed volume (20 L) on the retention of mycoestrogens was studied. The retention of zearalenone was 57–75%, while a-zearalenole 70–100%. The microcontaminant retention decreased with increasing the degree of permeate recovery.

4

Usuwanie mykoestrogenów z roztworów wodnych w zintegrowanym procesie fotokataliza-mikrofiltracja-nanofiltracja

Dudziak M.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 1

29-32

PL

Wykazano dużą skuteczność (>90%) usuwania zanieczyszczeń, w tym małocząsteczkowych mykoestrogenów (zearalenon i [alfa]-zearalenol w ilości 500 mg/m3) w zintegrowanym procesie oczyszczania wody fotokataliza-mikrofiltracja-nanofiltracja. Skuteczność usuwania mykoestrogenów w tym procesie była znacznie większa niż w samym procesie fotokatalizy. Porównując skuteczność samej nanofiltracji ze skutecznością procesu zintegrowanego stwierdzono, że usunięcie mykoestrogenów w obu przypadkach było zbliżone, jednakże realizacja nanofiltracji w procesie zintegrowanym była korzystniejsza pod względem wydajności hydraulicznej membrany. Rozpatrując skuteczność i wydajność nanofiltracji w procesie zintegrowanym wykazano większą przydatność membran wykonanych z octanu celulozy (CK) niż membran kompozytowych (DK) o poliamidowej warstwie naskórkowej, które były bardziej podatne na blokowanie. Wprowadzenie do układu oczyszczania wody fotokatalizy przed nanofiltracją w zasadniczy sposób ograniczyło występowanie zjawiska blokowania membran. Należy wziąć jednak pod uwagę niebezpieczeństwo pojawienia się w wodzie związków organicznych o mniejszej masie cząsteczkowej niż występujące w wodzie modelowej, co może zmniejszyć skuteczność procesu oczyszczania.

EN

The efficiency of pollutant removal obtained with the integrated photo-catalysis-microfiltration-nanofiltration process exceeded 90%, which includes the removal of low-molecular-weight mycoestrogens (zearalenone and [alfa]-zearalenole, at concentrations of 500 mg/m3). The extent of mycoestrogen removal was significantly higher in the integrated process than in photocatalysis alone. Comparisons have shown that nanofiltration alone produced removal of mycoestrogens similar to that obtained in the integrated process, but when nanofiltration was integrated with photocatalysis and microfiltration, the hydraulic capacity of the membrane was more advantageous. Analysis of the efficiency and capacity of nanofiltration in the integrated process substantiated the advantage of cellullose acetate membranes over composite membranes with polyamide skin, which display greater proneness to clogging. When in the integrated system photocatalysis preceded nanofiltration, the occurrence of membrane clogging was noticeably reduced. Yet, there is still a real risk that surface water may contain organic compounds with lower molecular weight as compared to those present in model solutions, and this may cause the removal efficiency of the treatment process to decline.

5

Retention of mycoestrogens in nanofiltration. Impact of feed water chemistry, membrane properties and operating process conditions

Dudziak M.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 2

5--17

EN

The membrane process, i.e. nanofiltration, was considered a method for removal of mycoestrogens, compounds recently identified in aqueous environment, from water. The study was focused on the determination of the separation mechanism and on the possibility of removal of mycoestrogens in the applied process. Retention of zearalenone and α-zearalenol was investigated depending on the water matrix composition, the membrane applied, filtration mode and operating conditions of the process. As removed mycoestrogens reveal hydrophobic character, the separation mechanisms is based on the adsorption. Retention of those compounds is also dependent on the membrane type and the filtration mode. The highest effectiveness of mycoestrogens removal was obtained for cellulose membrane (CK), which characterized the highest values of the contact angle and the degree of NaCl removal in comparison with other composite membranes applied. Additionally, the CK membrane showed the highest ability to adsorb investigated micropollutants. However, the variation of retention of mycoestrogens was observed as the membrane surface was modified by inorganic and/or organic substances present in filtrated water. The degree of removal of mycoestrogens during nanofiltration exceeded 81% and considering the effectiveness and the capacity of the process, the cross-flow mode should be applied.

6

Combined Ozonation - Nanofiltration for Mycoestrogens Removal from Water

Dudziak M.

Archives of Environmental Protection

|

2012

|

Vol. 38, no. 2

103-109

EN

The paper describes the effectiveness of mycoestrogen removal in an integrated ozonation - nanofiltration system for water treatment. The results were compared to those obtained for ozonation and nanofiltration carried out as single processes. It has been found that the effectiveness of mycoestrogen removal in the integrated system was higher than that observed for single ozonation. During ozonation, the removal of micropollutants was affected by the dose of an oxidizing agent and type of treated water. As far as nanofiltration is concerned, its effectiveness both in the integrated system and as a single process was similar. Nevertheless, it is advisable to precede nanofiltration with ozonation because of membrane efficiency.

PL

W pracy przedstawiono efektywność usuwania mykoestrogenów w zintegrowanym układzie oczyszczania wody ozonowanie - nanofiltracja. Wyniki badań porównano do wyników uzyskanych podczas ozonowania i nanofiltracji, które realizowane były jako procesy pojedyncze. Określono, że efektywność usuwania mykoestrogenów w układzie zintegrowanym jest wyższa niż obserwowana w pojedynczym procesie ozonowania. W przypadku ozonowania na usuwanie mikrozanieczyszczeń ma wpływ dawka utleniacza i rodzaj oczyszczanej wody. Z kolei efektywność nanofiltracji realizowanej jako proces pojedynczy i w układzie zintegrowanym pod kątem usuwania mykoestrogenów była zbliżona. Jednak biorąc pod uwagę wydajność membrany korzystniej jest proces nanofiltracji poprzedzić procesem ozonowania wody.

7

Usuwanie mykoestrogenów w nanofiltracji - efektywność procesu i mechanizm separacji

Dudziak M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 4

55-66

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące usunięcia wybranych związków z grupy mykoestrogenów w procesie nanofiltracji z użyciem membran różniących się stopniem usuwania soli NaCl oraz wartościami kąta zwilżania i objętościowego strumienia permeatu. Nanofiltracji poddano wody o różnym składzie matrycy z użyciem dwóch systemów filtracji, tj. dead-end i cross-flow. Usuwane mikrozanieczyszczenia to zearalenon i jego główne metabolity: Alfa-zearalenol, Beta-zearalenol i zearalanon. Usunięcie mykoestrogenów w procesie nanofiltracji przekraczało 70% i było uzależnione od rodzaju membrany, systemu filtracji i usuwanego związku. Najwyższą retencję mikrozanieczyszczeń uzyskano w przypadku membrany celulozowej CK, która charakteryzowała się najwyższymi wartościami kąta zwilżania i stopnia usunięcia soli NaCl. Jednocześnie membrana ta wykazała najwyższą zdolność adsorpcji usuwanych związków. Adsorpcję mykoestrogenów na i w strukturach membrany nanofiltracyjnej określono jako kluczowe zjawisko w mechanizmie separacji. Obecność w wodzie substancji organicznej i nieorganicznej powodowała zmianę wartości kąta zwilżania membran, jak i efektywności usuwania badanych mikrozanieczyszczeń na skutek modyfikacji powierzchni membrany. Biorąc pod uwagę efektywność i wydajność procesu, nanofiltrację najkorzystniej prowadzi się w systemie cross-flow. W systemie tym zjawiska niekorzystne, które zwykle towarzyszą filtracji membranowej, mają mniej intensywny przebieg.

EN

The removal of chosen compounds from mycoestrogens group during nanofiltration using membranes of different NaCl retention, contact angles and volumetric permeate streams was investigated. Waters of various matrix composition were introduced to nanofiltration and two systems i.e. dead-end and cross-flow were applied. The removed compounds were zearalenone and its metabolites i.e. a–zearalenol, b–zearalenol and zearalanone. The removal of mycoestrogens in the process exceeded 70% and depended on membrane type, filtration system and compound. The highest retention of micropollutants was obtained for cellulose CK membrane which characterized with highest value of contact angle and NaCl retention. Additionally, this membrane showed the highest ability to adsorb removed compounds. The adsorption of mycoestrogens on the surface and in membrane structures is the crucial step in separation mechanism. The presence of organic and inorganic substances in water caused changes in contact angle values and effectiveness of micropollutants removal what was the result of membrane surface modification. Considering the efficiency and capacity of the process the optimum solution is to perform nanofiltration in the crossflow system, in which the lowest intensity of phenomena that have a negative influence on the process performance was observed.

8

Effect of the Contact Angel on the Effectiveness of Mycśstrogens Removal from Water Using Nanofiltration Membranes

Dudziak M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 7

903-910

EN

The research addressed the removal of selected mycoestrogens by nanofiltration using membranes different in membrane casting polymers, degree of NaCl removal and efficiency. It also determined the effect of hydrophobicity of a membrane characterized by the measurement of contact angle on micropollutants retention. The tests were carried out on a new membrane and one modified by inorganic and organic matter. The membrane prepared from cellulose acetate CK characterized by a high contact angle and NaCl removal yielded the highest mycoestrogens retention. The presence of inorganic and organic matter in water reduced membrane efficiency and increased hydrophobicity due to the modification of the membrane surface. Those filtration conditions brought about a change in micropollutants retention.

PL

Badano efektywność usuwania wybranych mykoestrogenów w procesie nanofiltracji z użyciem membran różniących się polimerem membranotwórczym, stopniem usunięcia soli NaCl i wydajnością. Okreoelono wpływ hydrofobowości membrany scharakteryzowanej przez pomiar kąta zwilżania na retencję mikrozanieczyszczeń. Badania prowadzono dla membrany nowej i zmodyfikowanej przez substancję nieorganiczną i organiczną. Najwyższą retencję mykoestrogenów odnotowano w przypadku membrany wykonanej z octanu celulozy CK charakteryzującej się dużymi wartościami kąta zwilżania oraz stopnia usuwania soli NaCl. Obecność w wodzie substancji nieorganicznej i organicznej powodowała zmniejszenie wydajności membran oraz wzrost hydrofobowości na skutek modyfikacji powierzchni. W tych warunkach filtracji odnotowano zmianę w retencji mikrozanieczyszczeń.

9

Development and Validation of a GC-MS Method for the Simultaneous Quantitation of Zearalenone and Its Metabolites in Water

Dudziak M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 11

1397-1404

EN

The method of simultaneous determination of zearalenone and its metabolites in water with use of GC-MS chromatography was evaluated. The solid phase extraction SPE was used for analytes separation from water and as an enrichment method. The influence of compounds concentration and water sample volume on analytes recovery was investigated. The chromatographic analysis was preceded by conversion of compounds to trimethylsilyl ethers derivatives. The developed SPE-derivatization-GC/MS method allow to separate quaternary mixture of mycoestrogens with the quantitative analysis in water, when their concentration is greater than 0.2–0.5 ng/dm3. The repeatability of the results was from 1 to 8 %. The recovery of compounds exceeded 60 % for samples contains from 50 to 200 ng/dm3 of mycotoxins. The concentration of analytes and volume of the sample (100–500 cm3) did not have an influence on the extraction output. The developed method can be applied to analyze water samples containing mycoestrogens at the level of ng/dm3.

PL

Ocenie poddano metodę równoczesnego oznaczania zearalenonu i jego metabolitów w wodzie z użyciem chromatografii GC-MS. Ekstrakcja do fazy stałej SPE wykorzystana została jako metoda wydzielania i wzbogacania analitów z wody. Badano wpływ stężenia i objętości próbki wody na odzysk związków. Z kolei przed chromatograficznym oznaczeniem mykoestrogeny przeprowadzono w etery trimetylosiliowe. Metoda SPE-derywatyzacja-GC/MS umożliwia rozdział czteroskładnikowej mieszaniny mykoestrogenów i ich ilościowe oznaczenie w wodzie na poziomie stężeń 0,2–0,5 ng/dm3. Powtarzalność oznaczeń była w zakresie 1–8 %. Wyznaczony odzysk związków dla stężenia w zakresie 50–200 ng/dm3 przekraczał 60 %. Nie obserwowano znacznego wpływu stężenia analitów jak i objętości próbki wody (100–500 cm3) na wydajność ekstrakcji. Przedstawioną metodykę można więc zastosować do kontroli analitycznej obecności mykoestrogenów w środowisku wodnym na poziome stężeń ng/dm3.