Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 41

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  advanced oxidation processes
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
W pracy oceniono stopień usunięcia wybranych zanieczyszczeń szczególnie niebezpiecznych (CECs), obecnych w różnych matrycach wodnych, w trakcie zaawansowanych procesów utleniania opartych o działanie naturalnego promieniowania słonecznego. Badania prowadzono na wodzie wodociągowej, wodzie powierzchniowej, wodzie deszczowej i odpływie z komunalnej oczyszczalni ścieków zaszczepionej mikrozanieczyszczeniami, tj. diklofenakiem, kofeiną i karbamazepiną - związki farmaceutyczne; oksadiazonem, triklosanem i trialatem - pestycydy; bisfenolem A, 4-oktylofenolem - domieszki przemysłowe oraz mestranolem i progesteronem - hormony. Roztwory wodne poddano działaniu O2, O3, H2O2, O2/O3, O2/H2O2, O3/H2O2 oraz O2/O3/H2O2 wyeksponowanymi na działanie promieniowania słonecznego. Rozkład związków został oceniony na podstawie stopnia ich usunięcia wyznaczonego z użyciem analizy chromatograficznej. Wykazano, że skład fizykochemiczny roztworów miał istotny wpływ na rozkład zanieczyszczeń. Obecność wysokocząsteczkowych związków organicznych miała korzystny wpływ na rozkład zanieczyszczeń z grupy związków farmaceutycznych. Najwyższe stopienie usunięcia CECs zaobserwowano w procesach wspomaganych obecnością ozonu. Jednakże żadna konfiguracja zaawansowanych procesów utleniania nie pozwoliła na całkowity rozkład zanieczyszczeń w rozpatrywanym czasie prowadzenia eksperymentu.
EN
The paper presents an assessment of the removal degree of selected contaminants of emerging concern (CECs) present in various water matrices subjected to advanced oxidation processes based on the action of natural sunlight radiation. The test were conducted on tap water, surface water, rainwater and an effluent form a communal wastewater treatment plant spiked with micropollutants: diclofenac, caffeine and carbamazepine pharmaceutical compounds; oxadiazon, triclosan, trialat - pesticides; bisphenol A, 4-octylophenol - industrial additives, and mestranol and progesterone - hormones. The water solution were exposed to O2, O3, H2O2, O2/O3, O2/H2O2, O3/H2O2, O2/O3/H2O2 and supported by sunlight. The decomposition of compounds was evaluated based on their removal degrees estimated by the use of the chromatographic analysis. It was observed that the physico-chemical composition of the water matrix had a significant impact on the decomposition of the tested compounds. The occurrence of high molecular weight organic matter had a positive influence on the removal of pharmaceutical compounds. The highest CECs removal degrees were noted during the implementation of processes assisted by O3. However none of the performed configuration of advanced oxidation processes allowed for a complete decomposition of CECs in the time frame of the experiment.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem zastosowania zaawansowanych procesów utleniania wywołanych przez zastosowanie kombinacji średniociśnieniowej lampy UV z Cl2 i H2O2 na jakość wody basenowej, w tym przede wszystkim na stężenie ubocznych produktów dezynfekcji w wodzie basenowej. Lampę zamontowano w układzie technologii uzdatniania wody wanny z hydromasażem, która znajduje się na terenie Basenu AGH. Badania prowadzono w trzech etapach. W pierwszym tygodniu lampa była wyłączona i woda była poddana uzdatnianiu poprzez koagulację powierzchniową na filtrach ciśnieniowych antracytowo-piaskowych i dezynfekowana podchlorynem sodu. W drugim etapie po procesie filtracji woda była naświetlana promieniami ultrafioletowymi przez średniociśnieniową lampę UV w średniej dawce 205mJ/cm². W trzecim etapie badań do systemu cyrkulacji wody basenowej przed lampą UV dozowano H2O2. Przed każdą serią badań woda w wannie i obiegu była wymieniana. Próbki wody pobierano od poniedziałku do piątku i oznaczano w nich chloraminy i stężenie halogenowych organicznych produktów ubocznych dezynfekcji z grupy trihalogenometanów, kwasów halogenooctowych i wodzianu chloralu. Dodatkowo oznaczano jakość mikrobiologiczną, a także szereg parametrów fizykochemicznych wody basenowej.
EN
The article presents the results of research on the influence of advanced oxidation processes caused by the use of a combination of medium pressure UV lamp with Cl2 and H2O2 on the quality of swimming pool water, primarily on the concentration of disinfection by-products. The lamp was installed in the technological water treatment system of the hot tub, located in the AGH swimming pool. The studies were conducted in three stages. In the first week the lamp was switched off and water was treated by surface coagulation on pressure anthracite-sand filters and disinfected with sodium hypochlorite. In the second stage, after the filtration process, treated water was radiated with UV by medium pressure UV lamp, in an average dose 205 mJ/cm². In the third stage of research, H2O2 was dosed into the swimming pool water circulation system, before medium pressure UV lamp. Prior each series of research water in tub and its system was exchanged. The water samples were taken since Monday to Friday. In these samples the concentration of chloramines, halogen organic by-products disinfection of the group of trihalomethane, haloacetic acid and chloral hydrate was measured. In addition, microbiological quality was determined as well as a number of physicochemical parameters of swimming pool water.
PL
Ścieki przemysłowe stanowią poważne zagrożenie środowiskowe ze względu na ich niejednokrotnie wysokotoksyczny charakter. Skład tego typu strumieni wodnych zależy ściśle od gałęzi przemysłu, w której są wytwarzane, oraz od procesów ich przetwarzania i magazynowania. Jedną z powszechnie stosowanych metod unieszkodliwiania ścieków przemysłowych jest ich rozcieńczanie i odprowadzanie do kanalizacji bytowo-gospodarczej, co nie rozwiązuje problemu znacznych ładunków substancji organicznych i nieorganicznych trafiających na konwencjonalne układy oczyszczania oparte głównie o metody osadu czynnego. Poważny problem stanowią między innymi ścieki pralnicze, które w swoim składzie zawierają znaczne stężenia anionowych, kationowych i niejonowych surfaktantów. W pracy oceniono efektywność rozkładu substancji organicznych oraz niejonowych surfaktantów w różnych konfiguracjach zaawansowanych procesów utlenienia, tj. UV, UV/H2O2, UV/O3 oraz UV/TiO2. Ścieki przed procesem fotochemicznym poddano filtracji na filtrach (0,45 nm) z włókien szklanych. Wykazano, że wraz ze wzrostem czasu prowadzenia procesów obniża się stężenie ogólnego węgla organicznego (OWO). Najwyższą efektywność usuwania niejonowych surfaktantów obserwowano dla procesu UV/TiO2. Prowadzenie procesu w obecności cząsteczek TiO2 wymaga wprowadzenia dodatkowego etapu oczyszczania w celu separacji katalizatora od mieszaniny poreakcyjnej, co nie jest konieczne w przypadku pozostałych konfiguracji opartych o promieniowania UV.
EN
Due to their often high toxicity character, industrial wastewaters are hazardous to the environment. The composition of these type of water streams strictly depends on both their processing, their storage and the industry sector, in which they are produced. One of the commonly used industrial wastewater treatment methods is their dilution and discharging into sewerage system. It does not solve the problem of significant loads of organic and inorganic substances reaching conventional wastewater treatment systems, which are mainly based on activated sludge methods. Laundry wastewater is one of the most problematic water streams, as they contains significant concentrations of anionic, cationic and nonionic surfactants. In this paper the efficiency of the decomposition of organic substances and nonionic surfactants in various configurations of advanced oxidation processes, i.e. UV, UV/H2O2, UV/O3 and UV/TiO2 was evaluated. Before the implementation of the photochemical processes the wastewater was filtered on glass fiber filters (0.45 nm). It has been shown, that the concentration of total organic carbon (TOC) decreases with the increase in the process time. The highest removal efficiency of nonionic surfactants was observed for the UV/TiO2 process. The process conducted in the presence of TiO2 particles requires the implementation of an additional treatment step to separate the catalyst from the postreaction mixture. It is not necessary for other UV-based configurations.
PL
Obecność farmaceutyków w środowisku wodnym jest problemem ogólnoświatowym, który z roku na rok staje się coraz bardziej poważny, ze względu na prężnie rozwijający się rynek farmaceutyczny. W niniejszym artykule zwrócono uwagę na potencjalne niebezpieczeństwo, jakie może wywoływać krótkoterminowa bądź długoterminowa (chroniczna) ekspozycja organizmów żywych na farmaceutyki, a także na skuteczność w zakresie usuwania leków z uzdatnianej wody. Ocenie poddano procesy konwencjonalne (koagulację, filtrację, infiltrację, adsorpcję, utlenianie chemiczne) oraz zaawansowane (techniki membranowe, metody pogłębionego utleniania). Okazało się, iż w procesach konwencjonalnych, stosowanych w większości stacji uzdatniania wody do celów spożywczych, nie jest możliwe efektywne obniżenie zawartości farmaceutyków odnoszone do ich zawartości w wodzie przed oczyszczaniem. Zdecydowanie najlepsze rezultaty uzyskiwano natomiast w procesach zaawansowanych, podczas których zawartość większości badanych substancji farmaceutycznych ulegała niemal całkowitej eliminacji.
EN
The presence of pharmaceuticals in the aquatic environment is a global problem, which gets more and more serious with time because of the growth of the pharmaceutical market. In this study the potential risk related to short-term or long-term (chronic) exposure of the living organisms to pharmaceuticals were shown and also some conventional processes (coagulation, filtration, infiltration, adsorption, chemical oxidation) and advanced processes (membrane processes, advanced oxidation processes) were assessed and compared based on their removal efficiency of pharmaceuticals contained in treated water. As expected, most of the conventional processes included in drinking water treatment plants are not able to decrease the amounts of pharmaceuticals or their metabolites in water intended for human consumption in regard to raw water. The advanced processes proved to be the most efficient regarding to the elimination of pharmaceuticals - test substances content was almost completely reduced.
EN
In the last few years, RSM method has been used widely to analyze, optimize and evaluate the interaction of independent factors for chemical, biochemical, and environmental processes. This study examined and evaluated the applicability of this method to manage Oilfield Produced Water to prevent marine environment due to the presence of hard degradable compounds by ozonation process. In this study simulated oil-water sample and a homogenizer reactor was used. The main reactor used in this study was impeinger equipped with sintered glass filter through which the treated oil-water was entered to reactor in the form of discontinuous flow. After ozonation and at the end of the reaction time (60 min), the concentration of oil hydrocarbons was determined by a gas chromatography device equipped with a flame ionization detector. The performance of the central composite design (CCD) approach was evaluated by the F-Value, P-Value, R2, lack of fit test and Adequate Precision parameters to determine the influence of effective factors, including ozonation time, pH, ozone dose, and TPH concentration on the TPH removal efficiency. The mean TPH efficiency obtained from the design of the 30-step experiment resulting from surface-response method was 49.903%, with a standard deviation of 12.47. This study showed the high power of model adopted from the central composite design to predict the hydrocarbons removal from oilfield water using advanced oxidation process, and it was proved that this model can be used alone to determine the design space nature.
PL
Barwniki należą do organicznych związków chemicznych i są zbudowane z pochodnych aromatycznych benzenu, naftalenu, antracenu i związków heterocyklicznych posiadających luźno związane z cząsteczką elektrony π. Kolor zawdzięczają występowaniu podstawników, np. chromoforów. Barwnik Acid Green 16 wykorzystywany jest do celów przemysłowych. Posiada zastosowanie do barwienia drewna, jedwabiu naturalnego, wełny i skóry, a także w środkach wykorzystywanych w gospodarstwie domowym. Barwniki występujące w ściekach przemysłowych sprawiają wiele problemów ze względu na swoją toksyczność, niską podatność na biodegradację oraz intensywny kolor. Dlatego tego typu ścieki są oczyszczane z wykorzystaniem metod pogłębionego utleniania chemicznego (Advanced Oxidation Processes - AOPs), w których generowane są rodniki hydroksylowe - OH•, charakteryzujące się bardzo wysoką reaktywnością w stosunku do większości zanieczyszczeń organicznych. Przeprowadzono badania nad odbarwianiem roztworu zawierającego barwnik Acid Green 16, stosując modyfikację klasycznej reakcji Fentona. W badaniach wykorzystano alternatywne źródło nadtlenku wodoru, jakim jest nadtlenek wapnia - Ixper® 75C. Dodatkowo proces był wspomagany promieniowaniem UV przy użyciu nisko- i średniociśnieniowej lampy UV. Efektywność odbarwiania oceniano na podstawie analizy stężenia barwnika Acid Green 16. W trakcie badań ustalano wpływ poszczególnych parametrów procesu: dawki nadtlenku wapnia, wartości pH, stosunku Fe2+ / Ixper® oraz czasu naświetlania. Uzyskane wyniki badań wykazały, że proces modyfikacji odczynnika Fentona umożliwił efektywne odbarwienie roztworu. W przypadku zastosowania lampy niskociśnieniowej najlepsze efekty odbarwienia otrzymano dla dawki nadtlenku wapnia wynoszącej 250 mg Ixper® 75C /dm3, stosunku Fe2+ / Ixper® wynoszącego 0,4, przy czasie naświetlania 10 minut oraz odczynie pH = 3. Wówczas w roztworze barwę zredukowano w 98,5% do poziomu 1,50 mg/dm3. Z kolei dla lampy średniociśnieniowej i najkorzystniejszych parametrów prowadzenia procesu odbarwiania obniżono stężenie barwnika w roztworze do 0,80 mg/dm3 dla dawki Ixper® 75C wynoszącej 200 mg/dm3 i uzyskano redukcję w 99,2% (stosunek Fe2+/ Ixper® = 0,4, czas naświetlania t = 10 min, pH = 2).
EN
Dyes are organic chemicals and are made up of aromatic derivatives of benzene, naphthalene, anthracene and heterocyclic compounds having π electrons which are loosely bounded with a molecule. Dyes owe their color from occurring substituents eg. chromophores. Acid Green 16 dye is used for industrial purposes. It is intended for coloring wood, natural silk, wool and leather, as well as the means used in the household. Dyes occurring in industrial wastewater cause a lot of problems due to its toxicity, low biodegradability and intense color. For this reason, this type of wastewater is treated using the methods of advanced chemical oxidation (Advanced Oxidation Processes - AOPs) in which hydroxyl radicals are generated - OH• having a very high reactivity of most of organic contaminants. Studies have been performed in order to discolor wastewater containing Acid Green 16 using a modification of the classical Fenton reaction. During the study an alternative source of hydrogen peroxide was used (calcium peroxide, which is - Ixper® 75C). Additionally, the process was assisted by UV radiation using medium and low pressure UV lamp. The efficiency of wastewater treatment was assessed by analyzing the concentration of the dye Acid Green 16. During the tests the influence of individual parameters of the process on the discoloration effectiveness was determined: the dose of calcium peroxide, pH, ratio Fe2+ / Ixper® 75C and the irradiation time. The results obtained showed that the modifications of Fenton reagent enabled effective discoloration of wastewater. In the case of the process by the low-pressure lamp the best results of discoloration obtained with a dose of calcium peroxide - Ixper® 75C 250 mg/dm3, ratio Fe2+ / Ixper® 75C equaled to 0.4, a irradiation time of 10 minutes and pH = 3. Then, the treated the concentration of Acid Green 16 in wastewater was reduced in 98.5% (up to 1.50 mg/dm3). While in the case of the medium-pressure lamp dye concentration was reduced in 99.2% (up to 0.80 mg/dm3). It was obtained when the following parameters were used: the dose of calcium peroxide of 200 mg/dm3, the ratio of Fe2+/Ixper® 75C = 0.4, t = 10 min, pH = 2.
PL
W badaniach zastosowano dwie modyfikacje odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu (jako alternatywnym źródłem H2O2) przy zastosowaniu różnego rodzaju źródła Fe2+: FeSO4·7H2O oraz wiórków stalowych. Efektywność oczyszczania roztworów oceniano na podstawie analizy stężenia barwnika Acid Green 16 (zieleń kwasowa czysta V). W trakcie badań ustalano wpływ poszczególnych parametrów zmodyfikowanego procesu Fentona (wartości pH, dawki nadwęglanu sodu, zawartości jonów żelaza pochodzących z FeSO4 oraz z wiórków stalowych, czasu reakcji przy modyfikacji z siarczanem żelaza oraz czasu kontaktu przy modyfikacji z wiórkami stalowymi) na efektywność odbarwiania. Ponadto w przypadku układu z wiórkami stalowymi określano wpływ tzw. „dodatkowego czasu reakcji”, którym jest czas, po jakim alkalizowano próbki przefiltrowanych roztworów przez złoże wypełnione wiórkami. Wynosił on „0” (filtraty alkalizowano od razu po przefiltrowaniu), 10, 20 i 30 minut. Przeprowadzone badania wykazały, że obie modyfikacje odczynnika Fentona umożliwiły efektywne odbarwienie ścieków. W przypadku układu z zastosowaniem nadwęglanu sodu i siarczanu żelaza(II) najlepsze efekty otrzymano przy dawce nadwęglanu sodu = 350 mg/dm3, stosunku Fe2+ / nadwęglanu sodu = 0,4, czasie reakcji = 15 minut oraz pH = 3. W przypadku systemu z wiórkami stalowymi wymagana dawka nadwęglanu sodu do skutecznego usunięcia barwy wynosiła 600 mg/dm3 przy czasie kontaktu z wiórkami = 39,6 sekund i dodatkowym czasie reakcji = 0 minut (roztwory alkalizowane bezpośrednio po przefiltrowaniu), pH = 2 oraz wiórków o masie = 0,5 g.
EN
During the study two modifications Fenton reagent with sodium percarbonate (as an alternative source of H2O2) were used. There were using different kinds of sources of Fe2+ : FeSO4 and steel swarf. The efficiency of wastewater treatment was determined on the basis of the dye Acid Green 16 concentration. During the tests the influence of the individual parameters of modified Fenton process on the effectiveness of discoloration was examined (value of initial pH, dose of sodium percarbonate, the quantity of iron ions originating from FeSO4 or steel swarf, the reaction time - for modification sodium percarbonate-FeSO4 and so-called: additional reaction time for modification sodium percarbonate-steel swarf). The additional reaction time is the time after which the samples (of dye solution) filtered through the bed (filled with steel swarf) were alkalized. That time was equaled to "0" (filtrate was alkalized immediately after the filtration) 10, 20 and 30 minutes. The study showed that both modifications of Fenton reagent enabled effectively discolor the solutions. For a system with the sodium percarbonate and iron sulfate(II), the best results were obtained with a dose of sodium percarbonate = 350 mg/dm3, the ratio of Fe2+ / sodium percarbonate = 0.4, reaction time = 15 min, and pH = 3. In the case of systems with steel swarf, higher dose of sodium percarbonate was required to efficiently remove the color (600 mg/dm3), a contact time with swarf of 39.6 seconds, and additional reaction time = 0 minutes (solutions alkalized immediately after filtration), pH = 2, and quantity of swarf = 0.5 g.
EN
The paper discusses the issue of removing persistent organic pollutants (POPs) from wastewater, especially the polycyclic organic hydrocarbons (PAHs). The results obtained in literature studies indicate that the commonly employed traditional methods of wastewater treatment are not always efficient in eliminating the hardly bio-degradable pollutants. Therefore, extensive research is being conducted on the application of efficient POPs removal technologies. One of the considered variants involves incorporating advanced oxidation processes (AOP) into the wastewater treatment systems based on the biological processes. These include the reagentless methods, e.g. the processes involving ultrasounds and hydrodynamic cavitation. On the basis of the author’s own studies conducted in a laboratory system comprising a static cavitation reactor, the possibility of applying hydrodynamic cavitation for the decomposition of PAHs was evaluated on the basis of model solutions of anthracene and phenanthrene. It was shown that the employed advanced oxidation process with hydro-cavitation has a significant impact on reducing the concentration of the considered PAHs. It was confirmed that the degradation degree of a substance depends on the intensity and the course of the cavitation process. The energy efficiency of the conducted process was analyzed as well and expressed as the ratio pertaining to the amount of the degraded compound to the electric energy supplied to the system.
PL
Ścieki technologiczne pobrane z zakładu produkującego kosmetyki poddano oczyszczaniu z wykorzystaniem procesu Fe3O4/H2O2. Stosowano różne proporcje i dawki reagentów. Najlepsze wyniki oczyszczania uzyskano dla dawki magnetytu 4000 mg/l oraz dla dawki nadtlenku wodoru 1200 mg/l. Po 120 min prowadzenia procesu uzyskano zmniejszenie wartości ChZT od wartości początkowej, 1200 mg/l do 409 mg/l, co stanowi obniżenie o prawie 70%. Największe spadki wartości ChZT obserwowano w ciągu pierwszych 5min prowadzenia procesu. Wydłużanie czasu trwania prowadzi do dalszego ubytku wartości ChZT, przy czym intensywność zachodzenia procesu jest już wyraźnie mniejsza. Ze względu na minimalną rozpuszczalność katalizatora, zmniejszenie zawartości zanieczyszczeń należy wiązać z zachodzeniem procesu heterogenicznej katalizy a nie z homogeniczną reakcją Fentona czy koagulacją.
EN
The wastewater used in the experiments was collected from cosmetic factory. Fe3O4/H2O2. process was applied for wastewater treatment. Different Fe3O4/H2O2. reagents doses and H2O2/COD weight ratios were chosen. The highest COD removal was obtained for magnetite 4000mg/l and hydrogen peroxide 1200 mg/l doses, in a H2O2/COD weight ratio 1:1. After 120min of the process, the minimum COD value 409 mg/l (70% removal, from 1200 mg/l) was achieved. The rapid COD removal for shorter process time (5 min) was observed. Further COD removal for longer time was still observed, but then the rate of decline decreased. Due to minimal catalyst solubility, the decrease in contaminations amount in the wastewater should be connected with heterogeneous catalysis process rather than homogeneous Fenton process or coagulation.
EN
The photochemical decolorization of two dyes, namely Acid Yellow 54 and Basic Blue 9, was studied using the UV/H2O2 and UV/Fenton processes. The effects of the amount of H2O2 and FeSO4 as well as the initial pH solution on decolorization kinetics of both the dyes were investigated. The pseudo-first order kinetic model was applied to predict the decolorization of the selected dyes at the different operational conditions and results showed that this model fitted very well with the experimental data. The obtained results also showed the efficiency of UV/Fenton process to quickly degrade aqueous effluents polluted by Acid Yellow 54 and Basic Blue 9 compared to the UV/H2O2 process.
EN
Advanced automotive fleet repair facility wastewater treatment was investigated with Zero-Valent Iron/Hydrogen Peroxide (Air/ZVI/H2O2) process for different process parameters: ZVI and H2O2 doses, time, pH. The highest Chemical Oxygen Demand (COD) removal efficiency, 76%, was achieved for ZVI/H2O2 doses 4000/1900 mg/L, 120 min process time, pH 3.0. COD decreased from 933 to 227 mg/L. In optimal process conditions odor and color were also completely removed. COD removal efficiency was increasing with ZVI dose. Change pH value below and over 3.0 causes a rapid decrease in the treatment effectiveness. The Air/ZVI/H2O2 process kinetics can be described as d[COD]/dt = -a [COD]tm, where ‘t’ corresponds with time and ‘a’ and ‘m’ are constants that depend on the initial reagent concentrations. H2O2 influence on process effect was assessed. COD removal could be up to 40% (560 mg/L) for Air/ZVI process. The FeCl3 coagulation effect was also evaluated. The best coagulation results were obtained for 700 mg/L Fe3+ dose, that was slightly higher than dissolved Fe used in ZVI/H2O2 process. COD was decreased to 509 mg/L.
PL
Ścieki z zakładu naprawczego floty samochodowej poddano oczyszczaniu z wykorzystaniem żelaza metalicznego i nadtlenku wodoru (Air/ZVI/H2O2). Badano wpływ dawki żelaza i nadtlenku wodoru, czasu i pH na efektywność procesu. Największy stopień usunięcia ChZT, 76%, uzyskano dla dawek ZVI/H2O2 4000/1900 mg/L, czasu 120 min i pH 3.0. ChZT zmniejszono z 933 do 227 mg/L. Dodatkowo uzyskano całkowite usunięcie barwy i zapachu. Skuteczność usunięcia ChZT rosła wraz ze wzrostem zastosowanej dawki ZVI. Zmiana pH na inne niż 3, powoduje gwałtowne zmniejszenie efektywności procesu. Kinetyka procesu może zostać opisana z wykorzystaniem równania d[COD]/dt = -a [COD]tm, gdzie ‘t’ oznacza czas a ‘a’ i ‘m’ są stałymi zależnymi od początkowego stężenia reagentów. Badano także wpływ H2O2 na efektywność procesu. Skuteczność usunięcia ChZT wynosi 40% (560 mg/L) w przypadku zastosowania ZVI bez dodatku H2O2. Określono także skuteczność koagulacji z wykorzystaniem FeCl3. Najlepsze rezultaty uzyskano dla dawki Fe3+ 700 mg/L, zmniejszając ChZT do 509 mg/L.
12
Content available remote Mikrozanieczyszczenia w środowisku – występowanie, interakcje, usuwanie
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).
EN
Copper impregnated aluminum pillared montmorillonites (Cu-iAlpill-MMTs) were prepared by adding Cu2+ solution into dried aluminum polyohydroxy cation intercalated montmorillonite using various Cu2+ concentrations, i.e. 4, 7, 10 and 13 wt% and then calcining at 500°C. The Cu-iAlpill-MMTs possessed slit-liked mesopores with pore diameters of 3.3–3.8 nm and ~6–35 nm as observed from the nitrogen adsorption isotherms. The mesopore quantities of Cu-iAlpill-MMTs gradually decreased with the increase of impregnated Cu2+ concentrations. The impregnated CuO occupied not only the interior interlayers, but also the exterior surfaces of Cu-iAlpill-MMTs. The Cu-iAlpill-MMTs with 10 and 13 wt% of impregnated Cu2+ could inhibit the growth of Escherichia coli. The Cu-iAlpill-MMTs effectively acted as the heterogeneous catalyst for removal reactive orange 16 (RO16) in Fenton or photo-Fenton oxidation treatments. The higher impregnated Cu2+ and/or the longer treatment time brought about the higher percentage of RO16 removal.
14
Content available remote Nowoczesne techniki i technologie inżynierii środowiska
EN
The novel technologies used in environmental engineering were discussed in this paper – the formation of aerobic granules, the Anammox process, the advanced oxidation processes, the use of fungi for dyes decolorization, constructed wetlands, the soil phytoremediation supported by rhizosphere microorganisms and the use of molecular biology technique in environmental engineering. The structure of granular sludge is influenced by EPS production. The average diameter and density of biogranules increase due to EPS production. Although polysaccharides are essential, proteins were found to be the predominant component of aerobic granular sludge. Compared to loosely bound EPS (LB-EPS), tightly bound EPS (TB-EPS) showed more significant correlations with granules formation. This investigation will contribute towards a better understanding of the behavior and composition of EPS in sequencing batch reactors. The traditional nitrification and denitrification processes proceed well with typical municipal wastewater. Nevertheless, there are also nitrogen-rich wastewater streams like landfill leachate or reject waters from dewatering of digested sludge, for which traditional nitrification/denitrification can be generally ineffective due to free ammonia inhibition of nitrification and unfavorable biodegradable carbon content for denitrification. Because of high requirements for oxygen and the necessity for addition of external carbon source, treating such nitrogen-rich streams with nitrification/denitrification would become expensive and unsustainable. The least resources consuming pathway for the conversion of ammonium to nitrogen gas is a combination of partial nitrification and the Anammox process. The main advantages of this process compared to the conventional nitrification/denitrification are: low sludge production, decrease of the aeration costs by almost 60% (only half of the ammonia is oxidized to nitrite in the nitritation process without further oxidation to nitrate), and no need for external organic carbon source addition (Anammox process). Furthermore, anammox bacteria oxidize ammonium under anoxic conditions with nitrite as the electron acceptor, and converse energy for CO2 fixation. Additionally, the biomass yield of the Anammox process is very low (0.08 kg VSS kg NH4-N-1 in comparison to 1 kg VSS kg NH4-N-1 in conventional nitrification/denitrification process) consequently, little sludge is produced. The low sludge production is another factor that contributes to the substantially lower operation costs compared to conventional denitrification systems. Advanced oxidation processes (AOPs) are oxidative methods which are based on the generation of the hydroxyl radicals, which are very reactive and less selective than other oxidants. In the wastewater treatment technology, AOPs can be used in a combination with conventional biological techniques (so called hybrid processes), as pre- and post- treatment processes. The advanced oxidation processes have been used in order to increase the biodegradability and also detoxification of the wastewater. The ability of fungi to degrade lignin-cellulose debris is well known. In addition to these natural molecules they may also degrade synthetic compounds, including synthetic dyes. High effectiveness of Evans blue and brilliant green mixture removal by all tested strains was demonstrated. The process was the most effective and fast in shaken conditions. Finally strain MB removed 90% of tested mixture in shaken samples after 96h. It was the best result reached among all the strains used in the experiment. High removal efficiency was accompanied by a decrease of toxicity (from V class to III class in test with D. magna and from IV class even to non-toxic in test with L. minor). The highest decrease of phytotoxicity was noticed in samples with shaken biomass in which the effect of dyes mixture elimination was the best. The research indicates very high potential of tested strains for decolorization and detoxification of dyes mixture. Constructed wetlands are man-made system mimicking the process occurring in natural wetlands. These systems are considered to be an alternative to more technically advanced waste water treatment technologies. The development of constructed wetlands is envisaged to pursue the following directions grouped according to: the type of the waste water to be treated, target contaminants, treatment intensification methods, ancillary benefits and the locality. Mycorrhiza fungi can be used for phytoremediation proccess. They support plant growth by lowering the stress caused by the lack of phosphorus and water. They produce enzymes participating in several stages of xenobiotics decomposition, which is helpful in their further biodegradation performed by the other rhisospherical organisms. The natural colonisation of PAHs contaminated soil is a long-term process. It could be shortend by adding fungal propagules as an inoculum to the soil. Fungi used for the injections should be isolated from PAHs contaminated soil. That guarantees their survival and development in the contaminated environment. The level of PAHs elimination from soil depends on a type of bioremediation modification used. It was shown that the best results are obtained with monocotylous plants combined with bacterial and fungal biopreparations obtained from contaminated soil. The symbiosis of mycorrhiza fungi with monocotylous plants caused ca. 40% increase of 3, 4, 5 and 30% of 6-ring hydrocarbons removal from soil in comparison with the conventional methods. Important aspect of environmental protection and engineering is the possibility for qualitative and quantitative monitoring of complex microbial communities, responsible for biotechnological processes, such as: soil bioremediation, wastewater treatment or composting. Due to the fact that most of the environmental bacteria cannot be grown in the laboratory conditions molecular techniques are widely used in environmental engineering. Among these methods the Polymerase Chain Reaction (PCR)-based and hybridization-based (such as Fluorescent in situ Hybridization; FISH) techniques are known to be the most useful.
PL
Współczesne technologie oczyszczania wody i ścieków coraz częściej wykorzystują różne procesy chemicznego utleniania. W procesach tych mogą powstawać uboczne produkty utleniania o często nieznanej aktywności biologicznej. Z tego względu podjęto próbę oceny stopnia rozkładu dwóch ksenobiotyków (bisfenol A, diklofenak) oraz zmiany toksyczności roztworu modelowego w procesach UV oraz UV/H2O2. Ocenę przebiegu procesu zaawansowanego utleniania przeprowadzono stosując jako roztwory modelowe wodę zdejonizowaną i ścieki oczyszczone z dodatkiem wzorców badanych ksenobiotyków. Wykazano, że stopień rozkładu tych związków był większy w przypadku ich utleniania w środowisku ścieków oczyszczonych niż wody zdejonizowanej. W przypadku wody zdejonizowanej zaobserwowano powstawanie ubocznych produktów rozkładu badanych ksenobiotyków i ich wpływ na toksyczność roztworu modelowego zarówno w procesie UV, jak i UV/H2O2. W zależności od rodzaju zastosowanego procesu utleniania i czasu naświetlania promieniami nadfioletowymi oraz usuwanego związku roztwór modelowy charakteryzował się różną toksycznością. Dowodzi to, że podczas usuwania ksenobiotyków w procesach zaawansowanego utleniania zachodzą złożone zjawiska, które nie są jeszcze do końca rozpoznane.
EN
Modern technologies of water and wastewater treatment have been increasingly employing various processes of chemical oxidation. These processes generate by-products of often unknown biological activity. This is the reason why attempts at evaluation of the two xenobiotics (bisphenol A, diclofenac) degradation level were made as well as of the change in model solution toxicity in the UV and UV/H2O2 oxidation. Assessment of the advanced oxidation mechanism was performed using deionized water and treated wastewater with analytical standards of tested compounds added as model solutions. It was demonstrated that xenobiotic degradation level was higher when oxidation was carried out in the treated wastewater compared to the deionized water. When deionized water was used as an environmental matrix xenobiotic degradation by-products were formed and affected the model solution toxicity both during the UV and UV/H2O2 process. The toxicity of model solution was a function of the oxidation type, the UV exposure time and the compound being degraded. It becomes evident that during xenobiotic removal in the advanced oxidation process complex phenomena occur that have not yet been fully understood.
PL
Kiepska jakość polskich rzek, oraz brak odpowiednich przepisów powodują, że ogromne ilości oczyszczonych, lecz nie zdezynfekowanych ścieków trafia bezpośrednio do rzek i jezior. W samej Unii Europejskiej nie ma jednolitych przepisów nakazujących dezynfekcję ścieków. Oczyszczone ścieki komunalne wychodzące z oczyszczalni powinny spełniać normy zanieczyszczenia chemicznego, jednak tylko w niektórych państwach europejskich, takich jak Francja, Hiszpania czy Włochy dezynfekcja ścieków narzucona jest prawem krajowym, w innych uznawana jest za dobrą praktykę. Celem badań była analiza wpływu zaawansowanych metod utleniania na dezaktywację mikroorganizmów w oczyszczonych ściekach miejskich. Badania przeprowadzono na rzeczywistych ściekach komunalnych pobranych z Oczyszczalni Ścieków w Wadowicach po wszystkich procesach oczyszczania, ale przed zrzutem do odbiornika. Przeanalizowano wpływ dawki promieniowania UV, tlenku tytanu (IV), nadtlenku wodoru oraz kombinacji tlenku tytanu (IV) i nadtlenku wodoru na skuteczność usuwania ze ścieków bakterii mezofilnych i psychrofilnych, bakterii z grupy coli, w tym Escherichia coli oraz Clostridium perfringens. W badaniach wykorzystano niskociśnieniową lampę UV TNN 15/32 firmy Heraeus.
EN
Poor quality of Polish rivers, and lack of legislation make huge amounts of treated, but not disinfected wastewater go directly into rivers and lakes. In the European Union there are no unified regulations requiring wastewater disinfection. Treated municipal wastewater coming from a wastewater treatment plant should meet the chemical standards, but only in a few European countries, such as France, Spain or Italy disinfection of wastewater is imposed by the national law, in others it is considered as a good practice. The aim of the study was to analyze the effects of UV-C irradiation, photocatalysis with titanium dioxide and photoreaction with the presence of hydrogen peroxide, on the inactivation of microorganisms in treated municipal wastewater. The study was conducted on real municipal wastewater collected from the Wastewater Treatment Plant in Wadowice, after all treatment processes, but prior to discharge to the receiver. The influence of monochromatic UV light (254 nm) irradiation, photocatalysis process and photoreaction on removal of mesophilic and psychrophilic bacteria, total coliform including Escherichia coli and Clostridium perfringens was examined.
EN
Dye wastewater is one of typically non-biodegradable industrial effluents. A new process linking Fenton’s oxidation with biological oxidation proposed in this study was investigated to degrade the organic substances from real dye wastewater. During the combination process, the Fenton’s oxidation process can reduce the organic load and enhance biodegradability of dye wastewater, which is followed by biological aerated filter (BAF) system to further remove organic substances in terms of discharge requirement. The results showed that 97.6% of chemical oxygen demand (COD) removal by the combination process was achieved at the optimum process parameters: pH of 3.5, H22
EN
The constant industry development results in the increase of number and diversity of substances deposited with wastewater. Moreover, requirements for wastewater utilization are constantly restricted, thus there is the need of treatment methods improvement. In recent studies significant attention is devoted to advanced oxidation processes (AOPs), in which highly reactive radicals able to treat concentrated, hardly degradable and toxic industrial wastewaters are generated. Colored wastewaters produced during industrial processes usually characterize with significant content of refractive organic compounds which additionally posses mutagenic and cancerogenic properties. Classical treatment methods of such wastewaters (e.g. sorption, coagulation) hardly ever guarantee efficient dyes degradation. Thus, the treatment of colored wastewater with the use of one of AOP ie Fenton reagent was performed. First, preliminary studies focused on the influence of H2O2 dose, initial pH value, reaction time and Fe2+/H2O2 weight ratio on treatment effect were performed. Obtained results will be further used for development of crucial studies plan in which Surface Response Method will be used. The study will allow to formulate mathematical models describing changes of wastewater decolorization effects as a function of investigated parameters. Thus, the optimization of the process will be possible.
PL
W wyniku ciągłego rozwoju przemysłu wzrasta ilość i różnorodność zanieczyszczeń odprowadzanych ze ściekami. Ponadto wymagania dotyczące unieszkodliwiania ścieków ulegają ciągłym zaostrzeniom, dlatego istnieje duża potrzeba doskonalenia metod oczyszczania. W ostatnich latach dużą uwagę poświęca się badaniom i wdrażaniu tzw. metod pogłębionego utleniania, które polegają na generowaniu wysoko reaktywnych rodników mających zdolność oczyszczania stężonych, trudno degradowanych i toksycznych ścieków przemysłowych. Ścieki barwne powstające w wyniku procesów produkcyjnych zazwyczaj charakteryzują się dużą zawartością trudno rozkładalnych związków organicznych, mających często charakter muta- i kancerogenny. Klasyczne metody oczyszczania takich ścieków (np. koagulacja, sorpcja) rzadko umożliwiają skuteczną degradację barwników, dlatego przeprowadzono oczyszczanie ścieków barwnych, wykorzystując jedną z metod pogłębionego utleniania odczynnik Fentona. W pierwszej kolejności przeprowadzono badania wstępne, mające na celu określenie wpływu wielkości dawki H2O2, początkowej wartości pH, czasu reakcji oraz wartości stosunku masowego Fe2+/H2O2 na efekty odbarwiania ścieków. Uzyskane w ten sposób wyniki były następnie podstawą do opracowania planu badań właściwych, prowadzonych przy użyciu tzw. metody powierzchni odpowiedzi. Na podstawie wyników tych badań opracowane zostaną modele matematyczne zmian efektów odbarwiania ścieków w funkcji badanych czynników, umożliwiające przeprowadzenie optymalizacji tego procesu.
EN
Treatment of leachate from an exploited since 2004 landfill by using two methods of advanced oxidation processes was performed. Fenton’s reagent with two different doses of hydrogen peroxide and iron and UV/H2O2 process was applied. The removal efficiency of biochemically oxidizable organic compounds (BOD5), chemically oxidizable compounds using potassium dichromate (CODCr) and nutrient (nitrogen and phosphorus) was examined. Studies have shown that the greatest degree of organic compounds removal expressed as a BOD5 index and CODCr index were obtained when Fenton’s reagent with greater dose of hydrogen peroxide was used - efficiency was respectively 72.0% and 69.8%. Moreover, in this case there was observed an increase in the value of ratio of BOD5/CODCr in treated leachate in comparison with raw leachate. Application of Fenton’s reagent for leachate treatment also allowed for more effective removal of nutrients in comparison with the UV/H2O2 process.
PL
Przeprowadzono badania oczyszczania odcieków pochodzących z eksploatowanego od 2004 roku składowiska odpadów za pomocą dwóch metod pogłębionego utleniania. Wykorzystano odczynnik Fentona z dwoma różnymi dawkami nadtlenku wodoru i żelaza oraz proces UV/H2O2. Sprawdzano efektywność usuwania związków organicznych utlenialnych biochemicznie (BZT5) i chemicznie za pomocą dwuchromianu potasu (ChZTCr) oraz związków biogennych (azotu i fosforu). Badania wykazały, że największy stopień usunięcia związków organicznych wyrażonych zarówno jako wskaźnik BZT5 jak i ChZTCr uzyskano podczas stosowania odczynnika Fentona z większą dawką nadtlenku wodoru - efektywność odpowiednio wyniosła 72% i 69,8%. Ponadto w tym przypadku odnotowano wzrost wartości stosunku BZT5/ChZTCr w odciekach oczyszczonych w odniesieniu do odcieków surowych. Zastosowanie oczyszczania odcieków odczynnikiem Fentona pozwoliło również na większą skuteczność usuwania związków biogennych w porównaniu z procesem UV/H2O2.
20
Content available remote Rozkład dodecylobenzenosulfonianu sodu w procesach pogłębionego utleniania
PL
Zbadano rozkład dodecylobenzenosulfonianu sodu (SDBS), zachodzący w roztworze wodnym w wyniku działania różnych wersji pogłębionego utleniania (AOP): fotolizy (Ar/UV), fotoutleniania (O₂/UV), ozonowania (O₃), procesu radiacyjnego z udziałem strumienia elektronów (EB), procesu Fentona (Fe²⁺/H₂O₂) oraz wersji łącznych z użyciem nadtlenku wodoru iozonu (O₃/UV), (UV/H₂O₂), (O₃/UV/H₂O₂). Najlepsze wyniki rozkładu surfaktantu i mineralizacji roztworu uzyskano stosując łączne metody AOP, awszczególności O₂/UV/H₂O₂ i O₃/UV/H₂O₂.
EN
Me(CH₂)₁₁C₆H₄SO₃Na was decompd. in an aq. soln. by action of UV, O₂/UV, O₃, electron beam, H₂O₂/Fe²⁺ or complex systems. The highest decompn. degree was achieved when O₂/UV/H₂O₂ system were used.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.