Zastosowanie odczynnika Fentona do oczyszczania stężonych ścieków z produkcji bezwodnika kwasu maleinowego
Przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem odczynnika Fentona do oczyszczania stężonych ścieków z produkcji bezwodnika kwa- , su maleinowego. Wykazano, że wysokie efekty obniżenia wartości ChZT nie[...]
Nadwęglan sodu jako reagent do efektywnego oczyszczania ścieków przemysłowych
Przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem nadwęglanu sodu do degradacji barwników Acid Orange 7, Acid Red 18 i Acid Green 16. Nadwęglan sodu stanowił źródło nadtlenku wodoru w modyfikacji odczynnika Fentona. Istota tej modyfikacji polega na uwalnianiu H2O2 z nadwęglanu sodu w środowisku kwaśnym w obecności soli żelaza(II). Uwolniony H2O2 reaguje z jonami Fe2+ (reakcja Fentona) generują[...]
Zastosowanie modyfikacji odczynnika Fentona do oczyszczania ścieków barwnych i fenolowych
Odczynnik Fentona, odkryty w 1894 r. przez Henry'ego Horstmana Fentona [1], należy do grupy metod pogłębionego utleniania, tzw. AOPs (Advanced Oxidation Processes). W wyniku reakcji nadtlenku wodoru i soli żelaza (II) w środowisku kwaśnym, generowane są rodniki hydroksylowe OH-, charakteryzujące się bardzo dużą reaktywnością i wysokim potencjałem utleniającym (Eh = 2,76 V). Bardzo dużą [...]
Oporność szczepów Escherichia coli
Przemysł farmaceutyczny jest obecnie jednym z najważniejszych
i najbardziej dochodowych. Wciąż prowadzone są zakrojone
na szeroką skalę badania nad różnorodnymi lekami i coraz to nowe
specyfiki wprowadzane są na rynek. Niestety obok dobrodziejstw
z tego wynikających pojawiają się również nieprzewidziane wcześniej
problemy. Pozostałości farmaceutyków, stanowiące zwykle
niezmetabolizowane w organizmie frakcje, trafiają do ścieków
i oczyszczalni komunalnych gdzie tylko częściowo są zatrzymywane
lub degradowane. Większość dostaje się wraz z oczyszczonymi
ściekami do wód powierzchniowych, skąd mogą trafić także do
wody pitnej gdyż stosowane procesy uzdatniania nie usuwają ich
w całości [1,2].
Kiedy w latach czterdziestych i pięćdziesiątych wprowadzono
po raz pierwszy do lecznictwa antybiotyki oczekiwano, że całkowicie
zlikwidują one choroby zakaźne. Stosunkowo szybko
okazało się jednak, że bakterie mogą wykazywać zróżnicowaną
oporność na niektóre grupy antybiotyków. Zjawisko nabytej
oporności na antybiotyki zaobserwowano w początkach lat sześćdziesiątych
u gronkowców wydzielających penicylinazę [3]. Podobne
zjawisko zaobserwowano również u bakterii Gram-ujemnych.
Przedstawicielem tej grupy jest Escherichia coli (pałeczka
okrężnicy) obecna stale (podobnie jak paciorkowce kałowe
Enterococcus faecalis i laseczki przetrwalnikujące Clostridium
perfringens) w przewodzie pokarmowym człowieka oraz zwierząt,
a zatem w ich wydalinach i stąd powszechnie występująca
w ściekach bytowo-gospodarczych. Pałeczki Escherichia coli
mogą stanowić nawet do 50% wszystkich bakterii w ściekach.
W 1 gramie odchodów człowieka znajduje się około 1,3 x 107
komórek E. coli [4]. Większość szczepów Escherichia coli może
wywołać u człowieka objawy średnio ciężkiej lub piorunującej
biegunki z gorączką (enteritidis, gastroenteritidis) [3]. Ważne jest
więc monitorowanie środowiska i zapobieganie rozprzestrzenianiu
się tak zjadliwych szczepów.
Doniesienia literatur[...]
Use of Fenton reagent and the UV/H2O2 method for removal of organic compounds from wastewater from 2-ethylhexyl nitrate production. Zastosowanie odczynnika Fentona i metody uv/h2o2 do usuwania zanieczyszczeń organicznych ze ścieków z produkcji azotanu 2-etyloheksylowego
COD and TOC in the wastewater from production of BuEtCHCH
2ONO2 were reduced in 75.4% and 41.7%, resp., under
optimum conditions of the Fenton reaction (4.5 g H2O2/L,
Fe2+/H2O2=0.3; pH 2.0; reaction time 1 h), COD and TOC
were reduced in 80.2% and 68.2%, resp., in the UV/H2O2
process (0.5 g H2O2/L; pH 2.0; reaction time 1 h). In both
methods, BOD5/COD ratio increased from 0.0075 to 0.10
and 0.46 resp., and wastewater became more susceptible
for biodegrdn. On contrary, the COD/TOC ratio decreased
in both methods from 4.27 to 1.80 and 2.66, resp. The org.
pollutants in wastewater were decompd. and their chem.
properties were changed by the oxidn. Przedstawiono wyniki badań nad usuwaniem
zanieczyszczeń organicznych wyrażonych
jako ChZT ze ścieków z produkcji azotanu
2-etyloheksylowego, wybranymi metodami
pogłębionego utleniania. Stwierdzono, że zarówno
zastosowanie odczynnika Fentona jak
i metody UV/H2O2 w odpowiednich warunkach
prowadzenia procesu umożliwia zmniejszenie wartości ChZT w ściekach do granicy dopuszczalnej
w obowiązujących przepisach prawa.
Zastosowanie obu metod zwiększa również
podatność ścieków na biodegradację (wzrost
wartości BZT5/ChZT) oraz zmniejsza wartość
stosunku ChZT/OWO, co świadczy o rozkładzie
i zmianie właściwości chemicznych zanieczyszczeń
w trakcie chemicznego utleniania.
Azotan 2-etyloheksylowy (2-EHN) stosowany jest jako dodatek do
paliwa diesla zwiększający jego liczbę cetanową (wskaźnik charakteryzujący
zdolność olejów napędowych do samozapłonu)1). Powstaje
on w wyniku estryfikacji 2-etyloheksanolu mieszaniną kwasów siarkowego
i azotowego. W wyniku tej reakcji atom wodorowy zastępowany
jest grupą azotanową2). 2-EHN (C8H17ONO2) w czystej postaci jest to
bezbarwna ciecz o specyficznym zapachu. [...]
Precipitation of sulfates from wastewater from 2-ethylhexyl nitrate production by using calcium aluminate cement. Strącanie siarczanów ze ścieków z produkcji azotanu 2-etyloheksylowego przy użyciu cementu glinowo-wapniowego
Sulfates, nitrates and org. matter-contg. wastewater from
prodn. of BuEtCHCH2ONO2 was treated with Ca aluminate
cement to ppt. the impurities. Under optimum conditions (cement
content 2.16 g/L, pH 11.6, reaction time 180 min), the
concns. of sulfates, nitrates in the wastewater were decreased
by 77.8 and 8.3%, resp., and COD was decreased by 14.0%. Przedstawiono wyniki badań nad usuwaniem
siarczanów ze ścieków z produkcji azotanu
2-etyloheksylowego. Zastosowano metodę
strąceniową z użyciem cementu glinowo-wapniowego.
Stwierdzono, że metoda jest skuteczna
i w odpowiednich warunkach prowadzenia
procesu pozwala na usunięcie siarczanów do
wartości mniejszej niż dopuszczalna dla ścieków
odprowadzanych do odbiornika. Oprócz
siarczanów usuwana jest pewna ilość azotanów(
V) obecnych w znacznych ilościach
w tych ściekach, następuje także częściowe
zmniejszenie wartości ChZT.
Azotan 2-etyloheksylowy (2-EHN) jest stosowany jako dodatek
do oleju napędowego do silników Diesla, zwiększający jego liczbę
cetanową. Jest on wytwarzany przez estryfikację 2-etyloheksanolu
kwasem azotowym w obecności kwasu siarkowego. 2-EHN jest przejrzystą
cieczą o charakterystycznym zapachu. Podstawowe właściwości
fizyczne i chemiczne 2-EHN przedstawiono w tabeli 11).
Według European Chemicals Industry produkcja 2-EHN w Europie
w 2000 r. wyniosła 10-50 tys. t2). W wyniku procesu produkcyjnego
jest otrzymywany 2-EHN oraz wytwarzane są ścieki. Jest to zużyta woda służąca do oczyszczania 2-EHN z zanieczyszczeń (resztkowe
kwasy, związki organiczne, inne produkty uboczne reakcji). Ścieki
te zawierają również pewną ilość samego produktu, a niskie pH
i zawartość substancji toksycznych powoduje ich małą podatność na
biologiczny rozkład.
Wcześniejsze badania3) potwierdziły skuteczność usuwania związków
organicznych ze ścieków z produkcji 2-EHN, wyrażonych jako ChZT,
wybranymi metodami AOP (advanced oxidation processes). Zastosowanie
[...]
Oczyszczanie ścieków z produkcji tektury odczynnikiem Fentona oraz w biologiczno-chemicznym układzie utleniania DOI:10.15199/17.2017.5.6
Przedstawiono wyniki badań na ściekach z produkcji produktów tekturowych. Z uwagi na bardzo duże wartości ChZT w ściekach surowych (10250-10700 mg O2/dm3) zastosowano oczyszczanie samym odczynnikiem Fentona, a także oczyszczanie w układzie biologiczno-chemicznym na bazie osadu czynnego i odczynnika Fentona. Sam odczynnik Fentona pomimo zastosowania dawek H2O2 w zakresie 2,5-15 g/dm3 nie przyniósł zadowalających rezultatów. Maksymalna efektywność wyniosła jedynie 31,8%, co odpowiadało wartości ChZT 6990 mg O2/dm3. W układzie biologiczno-chemicznym całkowite efekty oczyszczania (ChZT=94,5%; 588 mg O2/dm3 oraz BZT5=96,2%; 125 mg O2/dm3) pozwalające na wprowadzenie ścieków do kanalizacji uzyskano dla dawki 5 g H2O2/dm3 po 1 godz. reakcji Fentona (czas napowietrzania z osadem czynnym 48 godz.; Fe2+/H2O2=0,3, pH 3), ale przy wspomaganiu procesu osadu czynnego biopreparatem DBC Plus® w ilości 30 mg/dm3. W układzie bez dodawania biopreparatu uzyskane efekty nie pozwalały na wprowadzenie ścieków do systemu kanalizacyjnego nawet dla dawki H2O2 równej 15 g/dm3. Najlepsze rezultaty pozwalające na wprowadzenie ścieków do wód powierzchniowych uzyskano w układzie biologiczno-chemicznym kiedy biopreparat zaczęto wprowadzać w zakładzie bezpośrednio do ścieków surowych. Dzięki temu ChZT i BZT5 ścieków pobieranych do badań wynosiło odpowiednio 3011 i 1210 mg O2/dm3. Przy wydłużeniu czasu napowietrzania ścieków z osadem czynnym do 72 godz. i parametrach odczynnika Fentona (5 g H2O2/dm3, Fe2+/H2O2=0,3, pH 3, czas 1 godz.) uzyskano ChZT i BZT5 równe odpowiednio 119 i 10,5 mg O2/dm3 (całkowita efektywność 96,0% i 99,1%).1. Wprowadzenie Rozwój gospodarczy i cywilizacyjny, a tym samym coraz lepszy poziom życia społeczeństwa, wiąże się z coraz większym zapotrzebowaniem poszczególnych gałęzi gospodarki i przemysłu na wodę, co jednocześnie prowadzi do zwiększonej produkcji ścieków i degradacji środowiska naturalnego. W wielu przypadkach ścieki g[...]
Współfermentacja osadów ściekowych i produktu ubocznego rafinacji buraków cukrowych DOI:10.15199/17.2018.12.5
1. Wprowadzenie
Współfermentacja polega na symultanicznej beztlenowej fermentacji
minimum dwóch lub większej ilości substratów pochodzących
z różnych źródeł. Przebiega w czterech następujących po sobie
fazach: hydrolizy, kwasogenezy, octanogenezy oraz metanogenezy.
Prowadzenie fermentacji kilku substratów pozwala wyeliminować
wady fermentacji jednoskładnikowej m.in. niski ładunek substancji
organicznych w osadach ściekowych, wysokie stężenie azotu
w odchodach zwierzęcych, stosunkowo wysokie stężenie metali
ciężkich we frakcji organicznej odpadów komunalnych, brak azotu
w odpadach rolno-przemysłowych oraz wysokie stężenie azotu
i nasyconych kwasów tłuszczowych w odpadach z rzeźni. Dodatkowo
podczas współfermentacji generowane są duże ilości biogazu
z wysoką zawartością metanu co jest korzystne z ekonomicznego
punktu widzenia. Inną zaletą procesu współfermentacji jest zwiększenie
szybkości degradacji substancji organicznych i w związku
z tym zwiększenie efektywności fermentacji [2,11].
Na przełomie 2015 i 2016 r. na świecie wyprodukowano 165,8 milionów ton cukru z buraków cukrowych [19]. Z każdego
kilograma buraków otrzymuje się 75% wody oraz 25% suchej masy, z której powstaje cukier oraz produkty uboczne tj. pulpa
(wysłodki), wapno defekacyjne i melasa. W pierwszej kolejności buraki są myte, krojone oraz namaczane w gorącej wodzie aby zapoczątkować proces rozdziału cukru od reszty rośliny. W wyniku
tych procesów powstaje gorący syrop zawierający cukier oraz wysłodki. Do płynu dodawane jest mleko wapienne w celu
usunięcia z niego substancji chemicznych mogących utrudniać krystalizację cukru. Nadmiar wodorotlenku wapnia neutralizuje się dwutlenkiem węgla w wyniku czego powstaje osad - wapno
defekacyjne. Płynny syrop zawierający cukier odparowuje się, a następnie krystalizuje zawarty w nim cukier. Powstałe kryształy
przepłukuje się gorącą wodą, aby z ich powierzchni usunąć melasę a pozostawić czysty biały cukier [2]. Melasa buraczana zaw[...]
Krajowa Inteligentna Specjalizacja w zakresie innowacyjnych rozwiązań i technologii w gospodarce wodno-ściekowej DOI:10.15199/17.2017.3.9
Przedstawiono podstawowe założenia Krajowych Inteligentnych
Specjalizacji w Polsce. W szczególności opisano zakres
działania grupy roboczej KIS-12 o nazwie "Innowacyjne rozwiązania
i technologie w gospodarce wodno-ściekowej", która
funkcjonuje w zakresie szeroko rozumianej tematyki poprawy
jakości i zwiększenia zasobów wód, oczyszczania ścieków, odzysku
wody i innych surowców ze ścieków, a także wykorzystania
i odzysku energii w gospodarce wodno-ściekowej.1. Wprowadzenie
Celem Krajowych Inteligentnych Specjalizacji (KIS) jest
określenie priorytetów gospodarczych i wskazywanie preferencji
w udzielaniu wsparcia rozwoju prac w obszarze B+R+I oraz skupienie
inwestycji na obszarach zapewniających zwiększenie wartości
dodanej gospodarki i jej konkurencyjności na rynkach zagranicznych
[2]. Krajowa Inteligentna Specjalizacja stanowi integralną
część "Programu Rozwoju Przedsiębiorstw", który 8 kwietnia
2014 r. został przyjęty przez Radę Ministrów [1]. Wdrażanie KIS
odbywa się zarówno poprzez reali[...]
Oczyszczanie ścieków barwnych odczynnikiem Fentona w modyfikacji z nadwęglanem sodu
Metody pogłębionego utleniania (AOPs - Advanced Oxidation Processes) polegają na generowaniu wysoko reaktywnych rodników, głównie hydroksylowych, które w sposób nieselektywny utleniają niemal wszystkie zanieczyszczenia. Obecnie na całym świecie procesy AOPs zyskują coraz większą popularność do oczyszczania bardzo stężonych, toksycznych i trudno degradowalnych ścieków przemysłowych [1, 2]. Do[...]