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

Rozkład związków organicznych pochodzenia antropogenicznego w retentatach po ultrafiltracji i odwróconej osmozie w dwustopniowym procesie ozonolizy i fotolitycznego utleniania

Kowalska Katarzyna, Felis Ewa, Dudziak Mariusz, Garbaczewski Leon

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 10

1495--1500

PL

Badano podatność na rozkład związków organicznych (w tym związków fenolowych) obecnych w retentatach uzyskanych po ultrafiltracji i odwróconej osmozie oczyszczonych ścieków miejskich, stosując dwustopniowy proces ozonolizy i fotolitycznego utleniania. Wykazano, że podczas ozonolizy i fotolizy związki te zostają usunięte, przy czym stopień usunięcia zależał od czasu ekspozycji matrycy na czynnik utleniający. Skojarzenie ozonolizy i fotolizy umożliwiło zwiększenie efektywności usuwania badanych zanieczyszczeń, przy czym niektóre z nich (np. związki fenolowe) były usuwane w zadowalającym stopniu już w procesie jednostopniowym, po ozonolizie.

EN

Real retentates from the treated wastewater were studied for content of total, org. and inorg. C, total N, PhOH index and absorbance at 254 nm. Samples were taken after 30 min exposure to O₃ and after 15, 30, 60, and 120 min long irrdn. with UV. A decrease in total C content, PhOH index and absorbance was obsd. The combination of ozonolysis and photolysis resulted in increasing the effectiveness of wastewater treatment.

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

Evaluation of Performance of Hybrid Photolysis-DCMD and Photocatalysis-DCMD Systems Utilizing UV-C Radiation for Removal of Diclofenac Sodium Salt from Water

Mozia S., Darowna D., Przepiórski J., Morawski A. W.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2013

|

Vol. 15, nr 1

51-60

EN

The removal of a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) diclofenac sodium salt (DCF, C14H10Cl2NNaO2) from water in two hybrid systems coupling photolysis or photocatalysis with direct contact membrane distillation (DCMD) is presented. A UV-C germicidal lamp was used as a source of irradiation. The initial concentration of DCF was in the range of 0.005-0.15 mmol/dm3 and the TiO2 AeroxideŽ P25 loading (hybrid photocatalysis-DCMD) ranged from 0.05 to 0.4 g/dm3. Regardless of the applied hybrid system and the initial concentration of DCF, the model drug was completely decomposed within 4h of irradiation or less. Mineralization was less efficient than photodecomposition. In case of the hybrid photolysis-DCMD process the efficiency of TOC degradation after 5h of irradiation ranged from 27.3-48.7% depending on the DCF initial concentration. The addition of TiO2 allowed to improve the efficiency of TOC removal. The highest degradation rate was obtained at 0.3 gTiO2/dm3. During the process conducted with the lowest DCF initial concentrations (0.005-0.025 mmol/dm3) a complete mineralization was obtained. However, when higher initial amounts of DCF were used (0.05-0.15 mmol/dm3), the efficiency of TOC degradation was in the range of 82.5-85%. The quality of distillate was high regardless of the system: DCF was not detected, TOC concentration did not exceeded 0.7 mg/dm3 (1.9 mg/dm3 in permeate) and conductivity was lower than 1.6 žS/cm.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

Procesy biologicznej produkcji wodoru

Krzemińska I., Kwietniewska E.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2011

|

R. 12, nr 10

271-275

PL

Wodór uważany jest za jeden z najbardziej obiecujących nośników energii. Obecnie wytwarzany jest głównie z konwencjonalnych źródeł energii, technologiami, które są energochłonne i emitują znaczne ilości CO₂. W związku z tym produkcja wodoru metodami biologicznymi staje się atrakcyjnym kierunkiem badań. Procesy biologicznej produkcji wodoru są domeną mikroalg i sinic. Biologiczna produkcja wodoru może zachodzić w dwojaki sposób: z udziałem energii świetlnej (biofotoliza wody i fotofermentacja) lub bez udziału światła (ciemna fermentacja wodorowa, bioelektroliza, biokonwersja tlenku węgla). W artykule opisano procesy produkcji wodoru zachodzące przy udziale mikroalg i sinic.

EN

Hydrogen is considered one of the most promising energy sources. Currently, it is mainly produced from conventional energy sources with technologies that are energy consuming and produce large amounts of CO₂. Therefore, hydrogen production with biological methods is becoming an attractive research direction. Biological hydrogen production processes occur in microalgae and cyanobacteria. Biological hydrogen production can proceed in two ways: with participation of light energy (water biophotolysis and photofermentation) or without light (dark hydrogen fermentation, bioelectrolysis, bioconversion of carbon monoxide). The article describes the hydrogen production processes occurring with the participation of microalgae and cyanobacteria.

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

Advanced oxidation of diclofenac in various aquatic environments

Felis E., Wiszniowski J., Miksch K.

Archives of Environmental Protection

|

2009

|

Vol. 35, no. 2

15-25

EN

Many of the drugs used are not completely metabolized in the human body and with urine and laces are introduced into the sewage system. Finally, due to their incomplete removal during the conventional waste-water treatment process (CWTP), they can be released into the receiving water. One of the medicaments frequently delected in surface water is diclofenac. The present study addresses the problem of diclofenac removal in various aquatic samples using advanced oxidation processes (AOPs). The experiments were performed in distilled water and in biologically treated wastewater. The following AOPs were applied: Fonton's reagent. UV-and UVH_2O_2 processes. The concentration of diclofenac in distilled water corresponded to the concentration of this drug in human urine (ca. 20 mgdm^-3). The real wastewaler samples contained diclofenac concentrations ranging from 630 to 790 ngdm^-3. The photodegradation of diclofenac was carried out in the photoreaetor with a medium pressure Hg-vapor lamp (400 W). In the Fonton's reaction different molar ratios of H_2O_2/Fe^3 were used. The diclofenac mineralization (TOC removal) strictly depended on the amount of H_2O_2 applied in the Fonton's reaction. Diclofenac was rapidly degraded by direct photolysis (UV) and in UV/H_2O_2 process both in distilled water and in wastewater samples. The results proved that the advanced oxidation processes are effective in diclofenac removal from aquatic samples. The pseudo first order rate constants for diclofenac photodegradation were determined.

PL

Większość farmaceutyków stosowanych w medycynie nie ulega całkowitemu zmelabolizowaniu w ciele pacjenta i wraz. z. moczem i kalem trafia do systemu kanalizacyjnego. Ze względu na swe właściwości, nic są one całkowicie usuwane ze ścieków w konwencjonalnych procesach oczyszczania ścieków i wraz /e ściekami oczyszczonymi mogą przedostawać się do odbiorników. Diklofenak jest lekiem często identyfikowanym w wodach powierzchniowych. Prezentowane w niniejszej publikacji badania dotyczą problemu usuwania diklofenaku ze środowiska wodnego za pomocą zaawansowanych procesów utleniania (ang. advanced oxidation processes. AOPs). Badania prowadzono w roztworach wodnych diklofenaku (przygotowanego z wykorzystaniem wody destylowanej) oraz. w ściekach po biologicznym procesie oczyszczania. W badaniach zastosowano następujące techniki AOPs: utlenianie odczynnikiem Fentona, utlenianie za pomocą promieniowania UV oraz proces UV/H_2O_2. Stężenie diklofenaku odpowiadało stężeniom, jakich można spodziewać się w moczu pacjenta podczas kuracji tym lekiem (20 mg-dm ^-3). Ścieki oczyszczone zawierały diklofenak na poziomie 630-790 ng dm^-3. Badania z wykorzystaniem promieniowania UV prowadzono w fotoreaktorze wyposażonym w średniociśnieniową lampę rtęciową (400 W). Utlenianie za pomocą odczynnika Fentona prowadzono przy różnych stosunkach molowych H_2O_2/Fe^-2. Mineralizacja diklofenaku (określana jako usunięcie OWO) bezpośrednio zależała od ilości 11,0, w odczynniku Fentona stosowanego podczas badań. Diklofenak ulegał szybkiemu rozkładowi za pomocą promieniowania UV i w procesie UV/H_2O_2 zarówno w roztworze wodnym lego leku jak i w próbkach ścieków. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, iż zastosowanie zaawansowany cli procesów utleniania w znacznym stopniu zwiększa efektywność usuwania diklofenaku ze środowiska wodnego. W ramach niniejszych badań obliczone zostały pseudo pierwszorzędowe stale szybkości rozkładu diklofenaku przy zastosowaniu metod fotochemicznych.

17

Evidence for Heterolytic Cleavage of C-S Bonds in the Photolysis of 1,3,5-Trithianes

Hug G. L., Janeba-Bartoszewicz E., Filipiak P., Pedzinski T., Kozubek H., Marciniak B.

Polish Journal of Chemistry

|

2008

|

Vol. 82, nr 4

883-892

EN

The homolytic/heterolytic nature of photolytic C-S bond cleavage was studied in 1,3,5-trithianes. The mechanism of photolysis was refined from previous studies. First, evidence was presented for the existence of a precursor of the biradical-like transient (I) which it self was identified in previous studies. Second, the nature of I was further clarified through methanol-scavenging experiments where the results could be interpreted as lending credibility to the notion that I has significant bipolar character. Kinetic and spectral analyses of transient absorptions, following laser excitation of the trithianes, showed that I was reacting with methanol. Complementary steady-state photolytic quantum yields supported this finding, and additional, but unidentified, stable products from irradiations in methanol were seen in the HPLC. The formation of these products was interpreted as likely arising from a nucleophilic attack of methanol at the carbocationic end of the bipolar structure of I.

18

Przykłady praktycznego wykorzystania procesów fotolizy UV

Hemka L.

Nowa Elektrotechnika

|

2006

|

nr 1 (17)

24--26

19

Photomodyfication of polymer materials by new sulfamide azides

Bezdushnaya E., Syromyatnikov V., Kolendo A., Golec K.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 52, nr 25

677-682

EN

New azides based on some sulfanilamides were synthesized. Their structure was determined by methods of elemental analysis, NMR, UV and IR spectroscopy. The photochemical properties of sulfamide azides were investigated with IR- nad UV- spectroscopy. By using new azides a surface photomodification of polyethylene (PE) films was carried out. The properties of modified polymer surface were established by contact angle measurement of samples, using diiodomethane, formamide and water. The values of a critical surface tension (ypsilon c) by Zisman and a free surface energy (ypsilon s) by Owens-Wendt methods have been calculated. The increase in the (ypsilon c) and (ypsilon s) values for all azidemodified polymer films was observed in comparison with an unmodified-irradiated PE sample. Such polymers can be use in medicine or technology as materials with biocide properties.

PL

Zsyntezowano nowe azdyki opare na sulfanilamidach, których strukturę określano za pomocą analizy elementarnej, NMR, UV i IR. Właściwości fotochemiczne azydków sulfamidowyvh badano za pomocą spektroskopii IR i UV. Za ich pomocą dokonano modyfikacji powierzchniowej folii polietylenowej. Jej właściwości określono przez pomiar kąta zwilżania. Wartości krytycznego napięcia powierzchniowego obliczono metodą Zismana, a swobodną energię powierzchni metodą Owena-Wendta. Stwierdzono wzrost tych właściwości dla wszystkich modyfikowanych azydkami foli w porównaniu z napromieniowaną folią niemodyfikowaną. Takie polimery mogą znaleźć zastosowanie w medycynie lub technologii jako materiały o właściwościach biocydowych.

20

Bell-shaped Dependence of the Quantum Yield of Fe(II) Formation in Irradiated Methanolic Solutions of Iron(III) Azido Methanolic Solutions of Iron(III) Azido Complexes with N, N'-Ethylenebis(benzoylacetoneiminato) Schiff Base Derivatives

Šima J., Horváthová L.

Polish Journal of Chemistry

|

2003

|

Vol. 77 / nr 12

1857-1865

EN

The complexes trans-[Fe(4-R-benacen)(CH3OH)N3], where 4-R-benacen2- are tetradentate open-chain N2O2-Schiff base N,N'-ethylenebis(4-R-benzoylacetoneiminato) ligands (R =H, Cl, Br,OCH3, CH3) are redox stable in the dark. Under the impact of ultraviolet and/or visible radiation they undergo photochemical reactions, yielding Fe(II) and formaldehyde CH2O as final products. As an intermediate, _CH2OH radicals were identified by EPR spin trapping technique. The efficiency of the photoredox processes, expressed by the quantum yield of Fe(II) formation, Fi Fe(II) is strongly wavelength dependent and influenced by the peripheral groups R of the tetradentate ligands. It was found, that along with a frequently observed decrease in the quantum yield with decreasing the photon energy of incident radiation (Fi Fe(II) at 313 nm < Fi Fe(II) at 366 nm