Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban

Hasonló dokumentumok
Bevezetés. 1. ábra: A fotokémiai reaktor vázlatos rajza. Kísérleti rész. Laboratóriumi fotoreaktor

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

SZENNYVÍZKEZELÉS NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSSAL

Vízben oldott antibiotikumok (Fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárás alkalmazása a szennyvízkezelésben

Korszerű eleveniszapos szennyvízkezelési eljárások, a nitrifikáció hatékonyságának kémiai, mikrobiológiai vizsgálata

Technológiai szennyvizek kezelése

NAGYHATÉKONYSÁGÚ OXIDÁCIÓS ELJÁRÁSOK ALKALMAZÁSA PESZTICIDTARTALMÚ VIZEK UTÓKEZELÉSÉRE

Ferrát-technológia alkalmazása biológiailag tisztított szennyvizek kezelésére

Nitrogén- és szénvegyületek átalakulásának követése egy többlépcsős biológiai szennyvízkezelő rendszerben

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

ÜZEMELTETŐI GONDOLATOK A HATÁRÉRTÉKEK FELÜLVIZSGÁLATÁHOZ november szeptember 30.

A ferrát-technológia klórozással szembeni előnyei a kommunális szennyvizek utókezelésekor

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

2009. február 27. Takács Erzsébet

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

Adszorbeálható szerves halogén vegyületek koncentráció változásának vizsgálata kommunális szennyvizek eltérő módszerekkel történő fertőtlenítése során

Kommunális szennyvizek kezelése ferrát-technológiával Gombos Erzsébet Környezettudományi Doktori Iskola III. éves hallgató

Mélységi víz tisztítására alkalmas komplex technológia kidolgozása biológiai ammónium- mentesítés alkalmazásával

Klórbenzolok eltávolítása modell- és talajvizekből

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE

Adszorbeálható szerves halogén vegyületek kimutatása környezeti mintákból

Klórozott etilének heterogén fotokatalitikus lebontása

MASZESZ. Vízipari újdonságok, fejlesztések, innovációk. ReWater konténeres ivóvíztisztító rendszer. Lajosmizse,

az Észak-pesti Szennyvíztisztító Telepen Telek Fanni környezetvédelmi előadó

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Szőke Péter Ádám Környezettudomány szak. Témavezető: Dr. Barkács Katalin

Klór-benzolos talaj és talajvíz tisztítása

Farkas János 1-2, Hélène Budzinski 2, Patrick Mazellier 2, Karyn Le Menach 2, Gajdáné Schrantz Krisztina 1-3, Alapi Tünde 1, Dombi András 1

A szennyvíztisztítás üzemeltetési költségeinek csökkentése - oxigén beviteli hatékonyság értékelésének módszere

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban

A projekt rövidítve: NANOSTER A projekt időtartama: október december

Ipari szennyvizek tisztítása fotokatalitikus eljárással. Dr. Zsigmond Ágnes Izoforon Kft. DAOP

Hulladékfogadás, együttes rothasztás, biogáz hasznosítás hatékonyságának növelése a DÉL-PESTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEN

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ALKIL-FENOLOK ÉS ETOXILÁTJAIK ÉLETTANI HATÁSAI, AZONOSÍTÁSUK ÉS MENNYISÉGI MEGHATÁROZÁSUK KÖRNYEZETI VÍZMINTÁKBAN

2. Junior szimpózium december 9. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. A pápai szennyvíztisztító telep szabályozásának sajátosságai

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Talajvizek szerves mikroszennyezőinek eltávolítása oxidációs technikákkal

A rizsben előforduló mérgező anyagok és analitikai kémiai meghatározásuk

2018/2019. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló KÉMIA. I. KATEGÓRIA Javítási-értékelési útmutató

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Hidrodinamikus kavitáción alapuló víztisztítási módszer vizsgálata

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Fiziko-kémiai módszerek a finomkémiai ipar hulladékvizeinek kezelésére

Lég- és iszapleválasztás elmélete és gyakorlati megoldásai. Kötél István Flamco Kft

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

A projekt rövidítve: NANOSTER A projekt idıtartama: október december

Szennyezett talajvizek szulfátmentesítése ettringit kicsapásával

Innovációs együttműködések a Pannon Egyetem és az Aqua-Terra Lab Kft. között

Vízkezelések hatása a baktériumközösségek összetételére tiszta vizű rendszerekben- az ivóvíz

Ivóvíz: kémia

Mikrobiológiai üzemanyagcellák szervesanyag-eliminációs hatékonyságának vizsgálata

ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

Tartalmi követelmények kémia tantárgyból az érettségin K Ö Z É P S Z I N T

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

MTBE degradációja mikrobiális rendszerekben

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

LC-MS QQQ alkalmazása a hatósági gyógyszerellenőrzésben

5. Laboratóriumi gyakorlat

MEGOLDÁSOK ÉS ÜZEMELTETÉSI TAPASZTALATOK

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

Környezetvédelmi eljárások és berendezések. Gáztisztítási eljárások május 2. dr. Örvös Mária

SZÛKÍTETT RÉSZLETEZÕ OKIRAT (1)

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A tisztítandó szennyvíz jellemző paraméterei

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZÕ OKIRAT (2)

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Magyar-szerb határon átnyúló szakmai együttműködés az arzénmentes ivóvízért (IPA projekt)

XXXVII. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

a NAT /2009 számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Úszó fedlapok hatásának vizsgálata nem levegőztetett eleveniszapos medencék működésére nagyüzemi helyszíni mérésekkel és matematikai szimulációval

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

Technológiai hulladékvizek kezelése fiziko-kémiai módszerekkel a körforgásos gazdaság jegyében

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Kémiai reakciók sebessége

HUMANCORP LABORATÓRIUMI TISZTÍTOTT VÍZ ELÕÁLLÍTÁS. rendszerek A ZENEER POWER

Hol tisztul a víz? Tények tőmondatokban:

Laky Dóra, Licskó István. Ivóvizek arzénmentesítése

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1997

Biológiai ivóvíz-tisztítási kísérlet a Balatonszéplaki Felszíni Vízműben. XXI. MHT Ifjúsági Napok Mosonmagyaróvár, szeptember

Környezetbarát és katalitikus folyamatok. MSc kurzus, Vági Erika, Székely Edit, Mika László Tamás

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

A DEMON technológia hatása a Budapesti Központi Szennyvíztisztító Telepen ammónium-nitrogén mérlegére

HUMANCORP LABORATÓRIUMI TISZTÍTOTT VÍZ ELÕÁLLÍTÁS. rendszerek A ZENEER RO

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

BIZTONSÁGTECHNIKAI ADATLAP az EC 93/112/EC szabványa azerint KRESTOPOL

ÁLTALÁNOS KÉMIA SZEMINÁRIUM (TTKBG0101) I. ÉVES KÉMIA, VEGYÉSZMÉRNÖK ÉS BIOMÉRNÖK BSC SZAKOS HALLGATÓK SZÁMÁRA (2017/18. I. félév)

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MECHATRONIKAI MÉRNÖKI ALAPSZAK. Hulladékégetők füstgáztisztítása

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Átírás:

Nagyhatékonyságú oxidációs eljárások a szennyvíztisztításban Zsirkáné Fónagy Orsolya Témavezető: Szabóné dr. Bárdos Erzsébet MaSzeSz Ipari Szennyvíztisztítás Szakmai Nap Budapest, 217. november 3.

Aktualitás Gyógyszer hatóanyagok Éterek Aromások (alkil, aril csop.) Etilén klór-hidrid Benzolszulfonát Ftalátok Metil-vinil keton Naftolok Peszticidek 2/17

AOP s Reaktív gyökök O 3 +UV VUV foto-fenton Heterogén fotokatalízis H 2 O 2 +UV Impulzus radiolízis O - 3, H OH O - 2, HO 2, O 2 ( 1 g ) 3/17

Heterogén fotokatalízis hν TiO 2 TiO 2 (e cb- + h vb+ ) Rekombináció: TiO 2 (e cb- + h vb+ ) TiO 2 Töltés átviteli folyamatok: Energia (ev) TiO 2 (e cb- ) + A ads TiO 2 + A ads -,1 +1 E F vezetési sáv (cb) e - e - adszorpció redukció A + e - A - UV TiO 2 (e cb- ) + O 2 ads O - 2 ads TiO 2 (h vb+ ) + D ads TiO 2 + D + ads +2 +3,1 vegyértéksáv (vb) h + e - oxidáció D + h + D + adszorpció TiO 2 (h vb+ ) + H 2 O ads TiO 2 + OH ads + H + TiO 2 (h vb+ ) + - OH ads TiO 2 + OH ads Redoxipotenciál (V) TiO 2 részecske A elektron akceptor D elektrondonor 4/17

Alapkutatás Vizsgált modellvegyületek (néhány példa): oxálsav, különböző funkciós csoportot tartalmazó karbonsavak és aminokarbonsavak (alanin, aszparaginsav, fenilalanin), benzolszulfonsav, naftalinszulfonátok stb. Degradáció nyomonkövetése, köztitermékek azonosítása: egymást kiegészítő analitikai módszerek Keletkező aktív gyökök meghatározására alkalmas módszerek fejlesztése: HPLC, IC ph GC, MS TOC, KOI Színképek kezelendő oldat összetételét ismerve segíti az optimális kezelési típus kiválasztását Műveleti paraméterek optimálása: ph, O 3 koncentráció, hőmérséklet, katalizátor típus és koncentráció Hatékonyságnövelési lehetőségek: 1. más módszerekkel való kombinálás (pl. ózonizáció) 2. katalizátor fejlesztés (pl. módosítás ezüsttel) 5/17

Hatékonyság növelése Modellvegyület TOC 1, 8 8 1. használat c 4-HBS / mm,75,5,25 4-szer gyorsabb! TOC / mg dm -3 6 4 2 TiO 2 +levegő+uv 2. használat 3. használat TiO 2 +O 3 +UV Ag-TiO 2 +levegő+uv TOC / mg dm -3 6 4 2 5-ször gyorsabb!, Ag-TiO 2 +O 3 +UV 3 6 9 12 15 18 3 6 9 12 15 18 3 6 9 12 15 18 Bevilágítási idő / perc Bevilágítási idő / perc Bevilágítási idő / perc BOI TOC KOI Nem mindegy mit mérünk és mi alapján hasonlítunk össze módszereket! 6/17

Alkalmazott kutatás Laboratóriumi kis reaktor 3 dm 3 térfogat, 1 db 4W-os fénycső Reaktor Félüzemi reaktor 1. a reaktor 2. folyamatirányító 3. saválló hőcserélő 4. keringető szivattyú 5. reagens-adagoló szivattyú Szivattyú Puffertartály Mágneses keverő Fénycső 2 1 3 4 5 12 dm 3 térfogat, 13 fénycső 7/17

Alkalmazott kutatás Laboratóriumi kis reaktor Félüzemi reaktor Előkezelt festékgyári szennyvíz (KOI=33 mg dm -3 ) 4.5 4. 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1..5. -.5 uv(x1,) TOC (mg/l) 1 8 6 4 2 1 2 3 4 Bevilágítási idő (óra) 5.5 TOC ph 5 4.5 44 óra 8 óra 3.5 15 óra 322 óra 28 óra 2.5 36 óra 39 óra ph 2.5 5. 7.5 1. min 4.5 4. 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1..5. -.5 uv(x1,) TOC (mg/l) 1 TOC ph 8 6 4 2 1 2 3 4 Bevilágítási idő (óra) 8.5 7.5 6.5 5.5 124.5óra 3.5 2.5 ph 5 óra 2.5 5. 7.5 1. 12.5 min 22 óra 27 óra 34 óra 8/17

Alkalmazott kutatás Kisüzemi berendezés Levegőbefúvatás és/vagy H 2 O 2 adagolása a három reaktoros rendszerben Mikroprocesszoros folyamatirányítás 1. 2. 3. 4. Feladatra specializált fénycsövek A katalizátor ülepítése + újrahasznosítás 4 15 dm 3 3 3 db fénycső 9/17

Alkalmazott kutatás Mosószeripari szennyvíz tisztítása kisüzemi reaktorral TOC, KOI (mg dm -3 ) 5 4 3 2 1 1.Reaktor 2.Reaktor 3.Reaktor KOI TOC c(ana) (mg/l) 3 25 2 15 1 5 ANA TOC 16 12 8 4 c(toc) (mg/l) 4 8 12 16 2 24 28 32 3 6 9 12 15 18 Bevilágítási idő (óra) Bevilágítási idő (óra) A detergens fotokémiai kezelése több fokozatú rendszerben valósítható meg: 1. folyadék-keringetéses reaktor: A habzási határ alá csökken a vegyület koncentrációja 2.,3. levegő-kevertetéses reaktor: KOI, TOC értékek tovább csökkenek. E. Szabó-Bárdos, Z. Zsilák and O. Horváth: Photocatalytic degradation of anionic surfactant in titanium dioxide suspension, Colloids for nano-and biotechnology, Book Series: progress in colloid and polymer science 135, 21-28, 28 1/17

Alkalmazott kutatás Szennyvíz: olajos emulzió (KOI=6-7 mg dm -3 ) Korábbi kezelés: 1. fokozat: kémiai tisztítás emulzió bontás koagulálás, flokkulálás KOI 28 mg dm -3 2. fokozat: biológiai tisztítás KOI 2 mg dm -3 (1-15 nap után) KOI határérték = 15 mg dm -3 Kezelés tervezett: 1. fokozat: kémiai tisztítás korábbi módon (KOI 28 mg dm -3 ) 2. és 3. fokozat: fotokatalitikus vagy biológiai tisztítás Mi az ideális sorrend? Hogyan növelhető a fotokatalitikus eljárás hatékonysága? 11/17

Alkalmazott kutatás Kémiailag előkezelt szennyvíz fotokatalitikus tisztítása Levegő + TiO 2 + UV O 3 + TiO 2 + UV 1. uv(x1,) uv(x1,) 1. 7.5 5. 2.5 6 óra 1 óra 17 óra 23 óra 26 óra 41 óra 7.5 5. 2.5 1 óra 2 óra 3 óra 5 óra 7 óra 1 óra 23 óra.. 5. 1. 15. min 5. 1. 15. 2. min A szennyező komponens heterogén fotokatalitikus eljárással eltávolítható. 12/17

Alkalmazott kutatás Kémiailag előkezelt szennyvíz fotokatalitikus tisztítása Int. (szennyező komponens) 3.5E+4 2.8E+4 2.1E+4 1.4E+4 7.E+3 Szennyező komponens TOC (mg dm -3 ) 5 4 3 2 1 TOC.E+ 9 18 27 36 45 9 18 27 36 45 Bevilágítási idő (óra) Bevilágítási idő (óra) Kezdeti bomlási sebességek: levegő + TiO 2 + UV: 1591 INT h -1 3,8 mg dm 3 h -1 O 3 + TiO 2 + UV: 7631 INT h -1 8,5 mg dm 3 h -1 O 3 + TiO 2 + UV együttes alkalmazásával a módszer hatékonysága növelhető: a szennyező komponens 9 óra alatt elbomlik. 13/17

Tisztítási mód Alkalmazott kutatás Kezelések összehasonlítása Kiindulási szennyvíz KOI (mg dm -3 ) Kezelési idő Tisztított víz KOI (mg dm -3 ) 1/a Fotokatalízis + O 3 258 32 óra 156 1/b Biológia 156 1 nap 42 2/a Biológia 258 1-15 nap 2 2/b Fotokatalízis + O 3 2 6 óra 96 14/17

Összefoglalás Ahány féle szennyvíz, annyiféle megoldás szükséges. Figyelembe kell venni: Szennyvíz összetételét és (KOI, TOC) koncentrációját Kezelendő víz mennyiségét, térfogatáramát Tisztítási követelményeket Szükséges reakcióidőt Beruházási költségeket Más kezelési eljárások (fizikai-kémiai kezelések, biológiai bontás) jó kiegészítése lehet egy fotokatalitikus kezelés. 15/17

Köszönetnyilvánítás Szabóné dr. Bárdos Erzsébet Általános és Szervetlen Kémia Intézeti Tanszék munkatársainak Fotokémiai Kutatócsoport tagjainak A bemutatott kutatási projekteket támogató ösztöndíjaknak és projekteknek. 16/17

Köszönöm a figyelmet! 17/17