Upload
dutch
View
22
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
SZENNYVIZEK ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK NÉHÁNY ELEKTROKÉMIAI ÁRTALMATLANÍTÁSI MEGOLDÁSA Dr. habil. Raisz Iván, Dr. Emmer János Miskolci Egyetem Kémiai Tanszék Kromatográfiás és környezetvédelmi laboratórium 3515 Miskolc-Egyetemváros, [email protected]. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
SZENNYVIZEK ÉS FELSZÍN ALATTI SZENNYVIZEK ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK NÉHÁNY ELEKTROKÉMIAI VIZEK NÉHÁNY ELEKTROKÉMIAI
ÁRTALMATLANÍTÁSI MEGOLDÁSAÁRTALMATLANÍTÁSI MEGOLDÁSA
Dr. habil. Raisz Iván, Dr. habil. Raisz Iván, Dr. Emmer JánosDr. Emmer János
Miskolci Egyetem Kémiai TanszékMiskolci Egyetem Kémiai Tanszék
Kromatográfiás és környezetvédelmi laboratóriumKromatográfiás és környezetvédelmi laboratórium
3515 Miskolc-Egyetemváros, 3515 Miskolc-Egyetemváros, [email protected]
C H R O M E N V I L A B C H R O M E N V I L A B
Klasszikus kémiai kezelések hátrányai:
Drága vegyszerek
Lassú reakciók (fázisátmenetek, diffúzió által vezérelt)
Toxikus közti (vég-) termékek
Közti termékek eltávolítása
Elektrokémiai kezelések előnyei:
Nem növekszik a hulladék térfogata
Köztitermékek folyamatosan tovább alakulnak
Szobahőmérsékletű, vagy nem extrém magas hőmérséklet
A reakció az áram és feszültségszabályozással jól kézben tartható
Energiaellátás kikapcsolásával a folyamat azonnal megállítható
Klasszikus elektrokémiai eljárások:
Közvetlen elektronátmenet, majd az instabil vegyület energiaminimumának megfelelő átalakulás
70-es évektől ismert, hogy szén-oxigén kötések reduktív bomlása megvalósítható platina elektródokon
Horányi és Torkos kiterjesztették e vizsgálatokat klór-szén kötések elektrokatalitikus hidrogénezésére
Vizsgáltuk EPTC elektrooxidációs bontását
Waste water of herbicide
Electrolysis
Sampling
Sample preparation
HP 1050 HPLC autoinjector
HP 1050 HPLC pump, column Spherisorb ODS2
125x4 mm
HP 1049A Electrochemical Detector
HP 79853A UV/VIS detector
ChemStation Instrument control and
data processing
Data storage Data presentation
Kezelő és analitikai rendszer
EPTC és elektrooxidációs bomlástermékei
FENTON REAKCIÓ
A vas(II)-ion – hidrogén-peroxid rendszert már 1894-ben leírta H.J.H. Fenton, de csak az 1930-as években tisztázták a folyamat mechanizmusát. Ma a Fenton reagenst széles spektrumban alkalmazzák olyan ipari hulladékok kezelésére, melyek toxikus szerves komponenseket (fenolok, formaldehid, BTEX, peszticidek, stb.) tartalmaznak. Az eljárás jól alkalmazható szennyvizek, iszapok, vagy szennyezett talajok és felszín alatti vizek ártalmatlanítására Elvégezhető a:
Szerves szennyezők lebontása
Toxicitás csökkentése
A biológiai lebontatóság javítása
BOI/KOI csökkentése
Szag és szín anyagok degradációja
ALAPREAKCIÓ
Fe 2+ + H2O2 ----> Fe 3+ + OH - + . OH
Fe 3+ + H2O2 ----> Fe 2+ + . OOH + H+
Reakció körülményei:
•Szennyvíz pH 3-5;
•Vas(II)-ion katalizátor hozzáadása (általában FeSO4); nd
•Lassú ütemben H2O2 adagolása. Ha a pH túl magas, a vas kicsapódik Fe(OH)3 formában és katalizálja a H2O2 bomlását oxigénre.
Megoldás:elektrokémiai hidrogén-peroxid fejlesztés
(Cathode) O2 + 2H+ + 2e- ˇć H2O2 (E
0 = 0.69 V vs.NHE) Fe3+ + e- ˇć H2O2 (E
0 = 0.77 V vs.NHE)
(Anode) H2O ˘˘ 1/2O2 + 2H+ + 2e- (E0 = 1.23 V vs.NHE)
(Overall) ½O2 + H2O + e- ˇć 2OH
Platina anód és grafit katód. Vas(II)-ion adagolás szükséges
(Cathode) 2H2O + 2e- ˇć H2 + 2OH- (E0 = 0.8277 V vs.NHE)
(Anode) Fe ˇć Fe2+ + 2e- (E0 = 0.447 V vs. NHE)
(Overall) Fe + 2H2O ˇć Fe(OH)2 + H2
Vas anód, pH=2-3, a folyamat végén neutralizálás szükséges
Rosângela L. Pelegrinoa, Rosana A. Di Igliaa, Caio G. Sanchesb, Luis A. Avacac and Rodnei Bertazzolia*
1: Rivas FJ, Beltran FJ, Gimeno O, Frades J. Treatment of olive oil mill wastewater by Fenton's reagent. J Agric Food Chem. 2001 Apr;49(4):1873-80.
6: Jiang Y, Waite TD. Degradation of trace contaminants using coupled sonochemistry and Fenton's reagent. Water Sci Technol. 2003;47(10):85-92.
8: Kang SF, Liao CH, Chen MC. Pre-oxidation and coagulation of textile wastewater by the Fenton process. Chemosphere. 2002 Feb;46(6):923-8.
13: Kavitha V, Palanivelu K. Degradation of 2-chlorophenol by Fenton and photo-Fenton processes—a comparative study. J Environ Sci Health Part A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2003 Jul;38(7):1215-31.
14: Rivas FJ, Beltran F, Gimeno O, Carvalho F. Fenton-like oxidation of landfill leachate.J Environ Sci Health Part A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2003 Feb;38(2):371-9.
15: Yoon J, Lee Y, Kim S. Investigation of the reaction pathway of OH radicals produced by Fenton oxidation in the conditions of wastewater treatment. Water Sci Technol. 2001;44(5):15-21.
16: Panizza M, Cerisola G. Removal of organic pollutants from industrial wastewater by electrogenerated Fenton's reagent.Water Res. 2001 Nov;35(16):3987-92.
19: Park JW, Lee SE, Rhee IK, Kim JE. Transformation of the fungicide chlorothalonil by Fenton reagent. J Agric Food Chem. 2002 Dec 18;50(26):7570-5.
Köszönöm figyelmüketKöszönöm figyelmüket