Upload
trinhdang
View
212
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Adszorbeálható szerves halogén vegyüle-tek koncentráció változásának vizsgálata kommunális szennyvizek eltérő módsze-rekkel történő fertőtlenítése során
Eötvös Loránd TudományegyetemAnalitikai Kémiai Tanszék
Turcsán Editkörnyezettudományi szak
Témavezető: Dr. Barkács Katalinadjunktus
Bevezetés
AOX = Adszorbeálható szerves halogének: összegparaméter, vízminőség ellenőrzés
AOX fogalmának bevezetése 1976-ban, sokszor helytelen használat, kezdetben csak a „valóban” adszorbeálódott vegyületekre alkalmazzákpl. a diklór-difenil-triklór-etánra (DDT) és metabolitjaira, illetve a poliklórozottbifenilekre (PCB)
AOX vegyületek keletkezése:
● oxidatív eljárások során (klór, ózon, nátrium-hipoklorit, klórdioxid, kálium-permanganát, hidrogén-peroxid ) keletkezneknagy mennyiségben
● környezetbe kerülő AOX vegyületek 50 %-a a papír- éscellulózgyártásból származik
[1] MÜLLER G., (2003): Sense or no-sense of the sum parameter for water soluble ‘‘adsorbable organic halogens’’ (AOX) and ‘‘absorbed organic halogens’’ (AOX-S18) for the assessment of organohalogens in sludges and sediments,Chemosphere 52, 371–379.
Irodalmi áttekintés
Mérési módszer:
● coulometria (csak klór, jód, bróm);● gázkromatográf;● plazmaemissziós spektrometria (klór és fluor)
Nemzetközi és magyar szabvány alapján EN 1485 ISO 9562: 2004
Mérési feltételek a szabvány alapján
● 10 µg/L-nél nagyobb legyen a minta AOX tartalma
● a minta szervetlen klorid tartalma 1 g/L-nél kisebb,
● az oldott szerves széntartalom (DOC) 10 mg/L-nél kisebb
● élő sejteket tartalmazó minták savanyítása pH < 2 alá
Lebegőanyag tartalmú minták esetén is alkalmazható
[2] AURAS (2001): Ingenieurgesellschaft für aktive Umweltberatung, Risikoanalyse und Sicherheit mbH, Hohe AOX Gehalte im Klärschlamm, http://www.auras.de/aox.htm
[3] Muranyi R., Cserfalvi T. (2007): High Performance Microcoulometry; Materials Science Forum Vols. 537-538 (2007) pp. 687-694.
Mérés körülményei
Vizsgált minták:
● Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep klórozás előtti és utáni elfolyó vize
● laboratóriumi körülmények között kétféle oxidáló−, koaguláló-flokkuláló eljárással kezelt kommunális szennyvíz
Vizsgálati módszerek:
● MPN (most probable number = legvalószínűbb csíraszám)
MSZ EN ISO 6222: 2000
Mikrobiológiai Tanszék
● kloridion koncentráció argentometriás titrálással
MSZ 260-6
● TOC (teljes szerves széntartalom) vizsgálat Multi N/C 2100Skészülékkel
MSZ EN 1484: 1998
Minta-előkészítés (1)
Folyadék mintákhoz AP 2P oszlopos előkészítő egység
Jellemzők:
● két párhuzamos mintaelőkészítése
● kettős adszorpciós oszlopcsatlakoztatási lehetősége
● minta- és öblítő térfogat10-225 ml közt változtatható
● minta- és öblítő térfogat,illetve áramlási sebesség(3 ml/perc) elektronikusvezérelése
● minta mágneses kevertetése
Minta-előkészítés (2)
Minták hígításához, az ionerősség, pH beállító oldatok elkészítéséhez ioncserélt desztillált víz teljes szerves széntartalmának (TOC) ellenőrzése
A vakminta a minták összetételével azonos módon előkészített
A laboratórium levegőjének ellenőrzése (1,0 – 8,9 µg Cl¯ / 50 mg)
Méréshez használt aktív szén szennyezettségének ellenőrzése (n=3)
mért Cl¯ átlaga(µg/ 50 mg)
1. gyárilag előkészített 5,4 ± 0,2
2. általam készített, bontás után közvetlenül 0,8 ± 0,1
3. általam készített, bontás után 2 hónappal 2,0 ± 0,7
4. általam készített, bontás után 7 hónappal 3,2 ± 1,0
5. általam készített, bontás után 11 hónappal 3,9 ± 0,4
A multi X 2000 AOX analizátor; Analytik Jena AG
A készülék működési elve
Minta-előkészítési módszer kidolgozás (1)
Minta megnevezése AOX ± SD (mg/L) DOC ± SD (mg/L)
Eredeti Szorpciót követő
klórozás előtti elfolyó víz 245,6 ± 20,4 16,2 2,4 ± 1,0
klórozás utáni elfolyó víz 268,4 ± 20,8 14,9 3,0 ± 0,5
kémiailag kezelt (1) 303,2 ± 20,9 13,3 1,6 ± 1,1
kémiailag kezelt (2) 228,0 ± 10,2 13,4 2,7 ± 0,7
kémiailag kezelt (3) 321,2 ± 52,0 13,2 2,4 ± 1,0
klórozás előtti elfolyó víz 238,5 ± 1,3 16,2 <0,1
klórozás utáni elfolyó víz 345,0 ± 14,0 14,9 0,3
kémiailag kezelt (1) 286,6 ± 12,6 13,3 <0,1
kémiailag kezelt (2) 285,1 ± 10,4 13,4 0,4
kémiailag kezelt (3) 263,4 ± 26,0 13,2 <0,1
Megj.: adszorpció 25 ml mintából, n = 3
Megj.: adszorpció duplájára hígított 50 ml mintából, n = 3
Minta-előkészítési módszer kidolgozása (2)
Minta megnevezésemért Cl¯ átlag ± SD
(mg / 50 mg)2./1. szén Cl¯ átlag ± SD
(%)
1. szén 2. szén
klórozás előtti elfolyó víz 6,5 ± 0,2 1,8 ± 0,7 28 ± 12
klórozás utáni elfolyó víz 6,4 ± 0,3 1,8 ± 0,4 28 ± 8
kémiailag kezelt (1) 6,8 ± 0,9 1,6 ± 0,7 23 ± 9
kémiailag kezelt (2) 6,0 ± 0,4 1,2 ± 0,1 20 ± 3
kémiailag kezelt (3) 8,2 ± 1,2 1,3 ± 0,1 16 ± 1
klórozás előtti elfolyó víz 5,7 ± 0,3 0,7 ± 0,1 12 ± 1
klórozás utáni elfolyó víz 8,4 ± 0,4 1,0 ± 0,5 11 ± 6
kémiailag kezelt (1) 7,1 ± 0,7 0,6 ± 0,2 8 ± 4
kémiailag kezelt (2) 6,8 ± 0,3 1,1 ± 0,4 16 ± 5
kémiailag kezelt (3) 6,8 ± 1,1 0,6 ± 0,1 9 ± 3
Megj.: adszorpció 25 ml mintából, n = 3
Megj.: adszorpció duplájára hígított 50 ml mintából, n = 3
Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep elfolyó vizére mért adatok
Mintavétel ideje
klórozás előtti minta klórozás utáni minta
AOX tartalom (mg/L) AOX tartalom (mg/L)
2010. 03. 24. 93,2 ± 5,1 -
2010. 04. 14. 508,4 ± 22,1 -
2010. 05. 19. 237,7 ± 1,7 345,0 ± 24,0
2010. 06. 17. 110,6 ± 12,2 380,9 ± 38,4
2010. 07. 22. 36,6 ± 3,7 158,7 ± 26,1
2010. 09. 08. 39,1 ± 8,1 325,6 ± 6,1
2010. 10. 12. 83,4 ± 4,2 223,5 ± 16,4
Megj.: havonta 1 db 24 órás átlagminta (n=3)
eredeti elfolyó víz telepen klórgázzal kezelt laboratóriumban (1)-es oxidáló módszerrel kezelt
A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep elfolyó vizének kezelésekor mért adatok (1)
0
500
1000
1500
2000
2500
0 15,0 15,0 19,4 26,3
AO
X t
art
alo
m (m
g/L
)
Oxidáló vegyszer mennyisége (ppm)
103 000sejt/ml
70sejt/ml
70sejt/ml
Megj.: 2010. 06. 17-ei átlagminta, n=3
A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep elfolyó vizének kezelésekor mért adatok (2)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 4,0 6,8 12,8 16,5
AO
X t
art
alo
m (m
g/L
)
Oxidáló vegyszer mennyisége (ppm)
420 000sejt/ml
5610sejt/ml
77sejt/ml
eredeti elfolyó víz laboratóriumban (2)-es oxidáló módszerrel kezelt
Megj.: 2010. 03. 24-ei átlagminta, n=3
A Dél-pesti Szennyvíztisztító Telep elfolyó vizének kezelésekor mért adatok (3)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 15,0 3,9 13,7
AO
X t
art
alo
m (m
g/L
)
Oxidáló vegyszer mennyisége (ppm)
103 000sejt/ml
103 000sejt/ml
70sejt/ml
105sejt/ml
100sejt/ml
eredeti elfolyó víz telepen klórgázzal kezelt laboratóriumban (2)-es oxidáló módszerrel kezelt
Megj.: 2010. 06. 17-ei átlagminta, n=3
Összefoglalás
Kommunális szennyvíz mintákra jól használható az AOX minta-előkészítési módszer a megfelelő minta mennyiség, hígítás, mérési körülmények megválasztásával (szervetlen Cl¯ és a DOC mennyiségének ellenőrzése)
A biológiailag tisztított elfolyó szennyvízminták AOX tartalmát a csíramentesítéshez szükséges
● telepi klóradag mindig növelte
● a laboratóriumi kétféle oxidáló módszer alkalmazása
(1) növekvő AOX tartalom
(2) eredeti elfolyó vízzel megegyező AOX tartalom
Alternatív oxidálószer használatával a klórgázas fertőtlenítéshez képest kedvezőbb eredmények
Köszönetnyilvánítás
Dr. Barkács KatalinDr. Záray GyulaAnalitikai Kémiai és Mikrobiológiai Tanszékek kutatócsoportjai