Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ultrasonic treatment of baker’s yeast effluent using SnO2/TiO2 composite

Ildirar D., Findik S.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2017

|

Vol. 19, nr 2

26--32

EN

In this study, ultrasonic treatment of baker’s yeast effluent was investigated in an ultrasonic homogenizer emitting waves at 20 kHz. The SnO2 /TiO2 composites were used as a sonocatalyst to assist the sonication process. Decolorization and chemical oxygen demand (COD) removal of baker’s yeast effluent with ultrasonic irradiation was examined. The effect of the composite preparation method, the molar ratio of SnO2 /TiO2 mixing time while the composite was prepared, the calcination temperature and time, the catalyst amount were investigated. The decolorization was higher at a 4:1 molar ratio of the SnO2 /TiO2 composite prepared by using an ultrasonic probe and 6 min ultrasonic irradiation time. The decolorization increased, with an increase in the calcination temperature. The optimum calcination time was 60 min and catalyst amount was 0.2 g/l. According to the results, decolorization rate was 26.63% using this composite. There was no COD removal at the studied conditions.

2

Sonondegradation of organophosphorus pesticides in water

Dehghani M. H., Fadaei A.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 4

5--14

EN

Organophosphorus pesticides (OPPs), such as diazinon and malathion, are widely found in water resources. When absorbed by human organisms, OPP s are very toxic mainly because they deactivate acetyl cholinesterase. In the present study, the degradation of diazinon and malathion was investigated. The experiments were conducted for diazinon concentrations of 100, 300, 500 μg/dm3 and malathion concentrations of 200,400,600 μg/ dm3. Sonochemical examination was done using an ultrasonic reactor at 130 kHz and 500 NW for five times, and then the amount of the pesticide in a sample was measured by the gas chromatography with a flame ionization detector (GC-FID).The highest degradation of malathion and diazinon by the sonolysis process occurred at pH 9 and 3, respectively. The study demonstrates that malathion and diazinon could be effectively degraded by ultrasonic irradiation.

3

Kinetics of degradation of perchloroethylene under ultrasonic irradiation and photooxidation in aqueous solution

Kargar M., Nabizadeh R., Naddafi K., Nasseri S., Mesdaghinia A., Mahvi A. H., Alimohammadi M., Nazmara S.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 4

29--38

EN

Sonolysis and photodegradation of various compounds such as chlorinated aliphatic hydrocarbons are the recent advanced oxidation processes. Perchloroethylene PCE is one of these compounds mainly used as a solvent and degreaser. In this work, elimination of perchloroethylene in aqueous solution by ultrasonic irradiation and photooxidation by UVC were investigated. Head space gas chromatography with FID detector was used for analyses of PCE. Results showed that PCE could be effectively and rapidly degraded by ultrasonic irradiation, photooxidation by UVC and combination of these methods. The order of studied reactions for degradation PCE has been determined.

4

Photocatalytic, Sonolytic and Sonophotocatalytic Degradation of 4-Chloro-2-Nitro Phenol

Verma A., Kaur H., Dixit D.

Archives of Environmental Protection

|

2013

|

Vol. 39, no. 2

17--28

EN

The photocatalytic, sonolytic and sonophotocatalytic degradation of 4-chloro-2-nitrophenol (4C2NP) using heterogeneous (TiO2) was investigated in this study. Experiments were performed in slurry mode with artificial UV 125 watt medium pressure mercury lamp coupled with ultrasound (100 W, 33+3 KHz) for sonication of the slurry. The degradation of compound was studied in terms of first order kinetics. The catalyst concentration was optimized at 1.5 gL-1, pH at 7 and oxidant concentration at 1.5 gL-1. The results obtained were quite appreciable as 80% degradation was obtained for photocatalytic treatment in 120 minutes whereas, ultrasound imparting synergistic effect as degradation achieved 96% increase in 90 minutes during sonophotocatalysis. The degradation follows the trend sonophotocatalysis > photocatalysis > sonocatalytic > sonolysis. The results of sonophotocatalytic degradation of pharmaceutical compound showed that it could be used as efficient and environmentally friendly technique for the complete degradation of recalcitrant organic pollutants which will increase the chances for the reuse of wastewater.

5

Ultrasonic disintegration of excess sludge before anaerobic stabilisation

Zielewicz E., Sorys P.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2008

|

Vol. 1, no. 1

147-154

EN

The ultrasonic disintegration of sewage sludge is a new technique employed to improve sludge properties before its biochemical stabilization as a consequence of cells disruption. The effects of the disruption can be assessed by the tests determining the disintegration level such as: microorganisms condition, soluble COD in sludge supernatant, particle structure and others. In the present investigation we accepted the indicators defined as the increment in COD concentration for the sludge liquid phase after ultrasonic treatment. Two kinds of sludge collected in a municipal wastewater treatment plant were disintegrated using ultrasonic washers of frequency range 20- 40 kHz and power range 90- 500 W. The effect of ultrasonic treatment time (from 1 minute to 1 hour) and sludge layer height over the emitter on disintegration indicators was assessed. We determined the characteristics of ultrasonic field such as the dose of ultrasounds, intensity and energy consumption. Analyzing the results we can state that in order to obtain efficient disintegration in the tested washers, the doses of DGD >0,6 kWh/m2 and IGD>0,75 W/cm2 were needed – this implied the energy consumption of E(m3) > 6,4 kWh/m3.

PL

Dezintegracja ultradźwiękowa osadów ściekowych jest technika nową, która prowadzi do poprawy właściwości osadu dla jego biochemicznej stabilizacji dzięki zniszczeniu komórek mikroorganizmów. Efekty rozbicia komórek mogą być określane za pomocą testów opisujących poziom dezintegracji jak: kondycja mikroorganizmów, ChZT substancji rozpuszczonych w cieczy osadowej, struktura cząstek i inne. W przedstawionych badaniach. zastosowano wskaźniki zdefiniowane jako wzrost ChZT substancji rozpuszczonych w fazie ciekłej osadu po nadźwiękawianiu. Dwa rodzaje osadów pochodzących z oczyszczalni miejskiej poddawano dezintegracji ultradźwiękowej, w myjkach ultradźwiękowych o częstotliwościach 20- 40 kHz i mocach 90- 500 W. Badano wpływ czasu nadźwiękawiania (od 1 min do 1 h) i grubości warstwy osadu nad emiterem na efekty dezintegracji. Określono wielkości charakterystyczne pola ultradźwiękowego jak częstotliwość dawkę emitowaną oraz zużycie energii. Analizując uzyskane wyniki stwierdzono, że uzyskanie efektywnej dezintegracji w stosowanych myjkach wymagało dawki energii ultradźwiękowej DGD > 0,6 kWh/m2, IGD> 0,75 W/cm2 co oznacza zużycie energii E(m3) > 6,4 kWh/m3.

6

Dezintegracja ultradźwiękowa osadu nadmiernego w pozyskiwaniu lotnych kwasów tłuszczowych

Zielewicz E.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 58

1-232

PL

Kawitacja wzbudzona przejściem fali akustycznej przez osad nadmierny powoduje wtórnie szereg efektów mechanicznych i sonochemicznych, których skutkiem jest zniszczenie struktur osadu, zniszczenie błon komórkowych mikroorganizmów i uwolnienie materiału komórkowego do cieczy osadowej. W prezentowanej rozprawie dezintegrację ultradźwiękową zastosowano do intensyfikowania biochemicznego rozkładu substancji organicznej celem uzyskania wyższej produkcji LKT z osadu nadmiernego. W badaniach poszukiwano odpowiednich warunków prowadzenia procesu nadźwiękawiania dla intensyfikacji pozyskiwania LKT, bazując na porównywaniu bezpośrednich i technologicznych efektów dezintegracji dla zmiennych wielkości emisji ultradźwiękowej, geometrycznych proporcji obszaru dezintegracji oraz właściwości fizykochemicznych nadźwiękowionych osadów. Porównano efekty dezintegracji osadu nadmiernego, uzyskane w urządzeniach z emiterem obudowie koncentratora zanurzeniowego, z efektami dezintegracji w urządzeniach z emiterem płaskim zarówno w skali laboratoryjnej, jak też ułamkowo-technicznej i pilotowej. Na podstawie uzyskanych wyników badań wykazano, dla jakich gęstości i dawek energii oraz wartości energii właściwej można uzyskać zadowalającą skuteczność dezintegracji. Określono wartości korzystnych proporcji geometrycznych pomiędzy wielkością emitera i komory dezintegracji. Podstawę monitorowania efektów dezintegracji stanowiły badania zmian wartości ChZT i stężenia LKT cieczy osadowej po nadźwiękawianiu, a także po fermentacji, świadczących o hydrolizie i acydyfikacji zachodzącej pod wpływem pola ultradźwiękowego. Zaobserwowano, że bezpośrednio po nadźwiękawianiu następuje uwalnianie LKT do cieczy osadowej. Ten sonochemiczny efekt nazwano sonoacydyfikacją i przeanalizowano warunki jego występowania. Przeprowadzono także analizę relacji pomiędzy efektem sonolizy, sonoacydyfikacji a technologicznym efektem wzrostu LKT w cieczy osadu po nadźwiękowieniu i fermentacji do fazy octanogennej. Udowodniono postawioną tezę o wyraźnym, korzystnym wpływie pola ultradźwiękowego na produkcję LKT z osadu nadmiernego oraz określono warunki potrzebne do osiągnięcia najlepszych efektów tej produkcji. Podstawę analizy najbardziej korzystnych warunków procesu dezintegracji ultradźwiękowej stanowiły pomiary wzrostu stężenia analizowanych produktów nadźwiękawiania AChZTnd i ALKT(t). Analizowano również ilości energii niezbędnej do pozyskania tych produktów, czyli odpowiednio energii sonolizy: EGL (Wh/kg AChZTnd) dla wzrostu substancji rozpuszczonych w cieczy osadowej osadu bezpośrednio po nadźwiękawianiu oraz energii acydyfikacji: EGA (Wh/kgALKT(t)) dla LKT pozyskiwanego z osadu nadźwiękowionego i fermentowanego, Zaobserwowano, że istnieje maksimum energii włożonej w proces nadźwiękawiania, powyżej którego bezpośrednie efekty dezintegracji nie ulegają istotnym zmianom.

EN

Cavitation induced by an acoustic wave passing through sludge causes a number of secondary mechanical and sonochemical effects which result in the destruction of sludge structures and microorganism cell membranes and the release of cell matter into sludge liquid. This study presents ultrasonic disintegration carried out to intensify the biochemical decomposition of organic matter in order to increase the production of VFA (Volatile Fatty Acids) from excess sludge. The investigations tried to find suitable conditions for ultrasonic treatment to intensify VFA production based on the comparison with the direct and technological effects of disintegration for variable parameters of ultrasonic emission, geometrical parameters of disintegration area and physico-chemical properties of sludge ultrasonic treatment. The study compares the effects of excess sludge disintegration obtained in a laboratory facility coupled with an emitter (constructed as a submersible concentrator) and the disintegration effects obtained in the equipment coupled with flat emitters both on a laboratory, semi-technical and pilot scale. The tests revealed the densities and doses of energy and specific energy that are necessary to obtain the satisfactory efficiency of disintegration. The favourable geometrical ratios between the parameters of the emitter and disintegration tank were also determined. The monitoring of the disintegration effects was based on the changes in COD (Chemical Oxygen Demand) value and VFA of sludge liquid after ultrasonic treatment as well as fermentation which indicated that the ultrasonic field caused hydrolysis and acidification. It has been found that the ultrasonic treatment was directly followed by the release of VFA to sludge liquid. That sonochemical effect was called sonoacidification and the conditions of its occurrence were analysed. The relations between the effects of sonolyis, sonoacidification and the technological effect of VFA increase in the sludge liquid after ultrasonic treatment and fermentation to the acetate formation phase were also analysed. It has been proved that the ultrasonic field has a favourable effect on VFA production and the conditions for its best results were determined. The search for the most favourable conditions of ultrasonic disintegration was based on the quantitative measurements of the increase in required products of the ultrasonic treatment as A CODnd and A VFAnd. The energy needed to produce them was analised too, respectively energy of sonolysis - EGL (Wh/kg ACODnd) of the substances dissolved in the sludge liquid directly after the ultrasonic treatment and energy of acidification - EGA (Wh/kgAVFA(t)), from the sonicated and fermented sludge. It has also been observed that there is a maximum of energy supplied during the ultrasonic treatment above which the direct disintegration effects do not change significantly.