hrvatski

SMANJENJE ORGANSKOG OPTEREĆENJA OBOJENIH OTPADNIH VODA PRIMJENOM NAPREDNIH OKSIDACIJSKIH PROCESA

Smanjenje zagađenja vode je danas jedno od glavnih područja znanstvenog istraživanja. Ispuštanje otpadnih voda iz industrija proizvodnje i primjene bojila predstavlja jednu od glavnih prijetnji okolišu zbog opasnosti po zdravlje cjelokupne flore i faune uslijed toksičnosti, vrlo često i kancerogenosti organskih zagađivala prisutnih u obojenim otpadnim vodama. Stoga, takve otpadne vode zahtijevaju učinkovitu obradu u cilju smanjenja njihovog toksičnog organskog sadržaja. Napredni oksidacijski procesi (AOPs) predstavljaju učinkovitu metodu obrade obojenih otpadnih voda uz malo ili gotovo nikakvo nastajanje sekundarnog otpada. U ovoj disertaciji je istraživana primjena nekoliko AOP-a: procesi u reaktorima s visokonaponskim električnim pražnjenjem uključujući različite konfiguracije reaktora i kombinacije sa sintetskim zeolitima, procesi ozoniranja, procesi temeljeni na upotrebi UV zračenja i procesi Fentonovog tipa. Reaktivno bojilo azo tipa C.I. Reactive Blue 137 (RB137), kao predstavnik obojenih zagađivala, i fenol, kao predstavnik intermedijera pri sintezi i razgradnji reaktivnih bojila, odabrani su kao modelna zagađivala. Učinkovitost razgradnje bojila RB137 i fenola s primijenjenim AOP-ima procijenjena je na osnovi uklanjanja obojenja, organskog sadržaja, fenola i organski vezanih halogenida. Djelotvornost procesa obrade također je procijenjena na temelju operativnih troškova svakog pojedinog AOP-a. Primjenom svih procesa pri ustanovljenim optimalnim uvjetima postignuto je potpuno uklanjanje fenola iz modelne otpadne vode. Konačan stupanj mineralizacije je ovisio o tipu procesa, broju oksidanata i/ili prisutnosti UV zračenja, kao i procesnim parametrima. Najviši stupanj mineralizacije modelne otpadne vode fenola od 97.6 % postignut je primjenom UV/Fe2+/H2O2 procesa. Međutim, ustanovljeno je da su najprikladniji procesi za mineralizaciju modelne otpadne vode fenola Fe0/H2O2, UV/Fe0/H2O2, UV/O3 i UV/O3/H2O2 s obzirom na vrijednosti omjera stupanj mineralizacije/operativni troškovi procesa <1.50 EUR g-1. Utvrđeni su optimalni procesni parametri ovih procesa u slučaju razgradnje RB137 bojila. Postignuto je obezbojenje ispod granice vidljivosti, pa čak i na početnoj koncentraciji bojila od 80 mg L-1. Potpuna mineralizacija modelne otpadne vode RB137 postignuta je primjenom UV/O3/H2O2 u slučaju početne koncentracije RB137 od 20 mg L-1, dok je najviši stupanj mineralizacije kod koncentracije RB137 80 mg L-1 od 80.3 % postignut primjenom UV/Fe0/H2O2 procesom. Kao najprikladniji procesi za obradu obojene otpadne vode na temelju istraživanja ovog rada predlažu se UV/Fe0/H2O2, UV/O3 i UV/O3/H2O2 s omjerima stupanj mineralizacije/operativni troškovi procesa između 2.67-2.88 EUR g-1. Razvijeni su detaljni matematički modeli koji opisuju kinetiku kako razgradnje fenola, te mineralizacije modelne otpadne vode, tako i obezbojenje i mineralizaciju modelne otpadne vode RB137. Razvijeni modeli uključuju razne mehanizme razgradnje organskih zagađivala, ovisno o primijenjenom AOP-u. Provedena je analiza osjetljivosti parametara modela na temelju koje je utvrđena važnost pojedinih reakcija u razvijenim modelima.

AOP; sustav ''corona'' pražnjenje/zeolit; zeoliti; UV zračenje; ozon; procesi Fentonovog tipa; obojene otpadne vode; Reactive Blue 137; fenol; kinetička analiza; modeliranje; analiza osjetljivosti

nije evidentirano