Sugárkémiai eljárások a polimerkémiában és a szennyvíztisztításban

Az előadások a következő témára: "Sugárkémiai eljárások a polimerkémiában és a szennyvíztisztításban"— Előadás másolata:

1 Sugárkémiai eljárások a polimerkémiában és a szennyvíztisztításban
Takács Erzsébet Sugárhatáskémia

2 K+F témák Víz- és szennyvízkezelés (NAÜ CRP)
Természetes és szintetikus polimerek sugárzásos módosítása (degradáció, ojtás) (NAÜ CRP) Polimerek sugárstabilitásának vizsgálata Polimerizációkinetika

3 K+F témák Víz- és szennyvízkezelés (NAÜ CRP)
Természetes és szintetikus polimerek sugárzásos módosítása (degradáció, ojtás) (NAÜ CRP) Polimerek sugárstabilitásának vizsgálata Polimerizációkinetika

4 Víz- és szennyvízkezelés
Miért fontos, hogy a víz és szennyvíztisztításról beszéljünk? Szükség lenne a frissvíz-felhasználás mérséklésére, a vízfelhasználás csökkentésére.

5 Szükséges a vízhiányt csökkenteni
A föld 70 %-a vízel borított Ennek 97,5 %-a sósvíz A maradék 70 %-a jég formájában található A folyók 50 %-a erősen szennyezett Egyre több országban van vízhiány Egyre több országban kényszerülnek az olyan gyártók, melyek vízfogyasztása nagy, a takarékosságra: Vízkímélő technológia A szennyvíz visszaforgatása

6 A hagyományos szennyvíztisztítás nehézségei
Textilipar Nagy vízfogyasztás Színes szennyvíz A szennyvíz nagy koncentrációban tartalmaz biológiailag nem, vagy csak nehezen lebontható anyagokat, elsősorban színezékeket.

7 Hydroxyl radicals decompose pollutants
PCP Apollofix Red FX 28 Hydroxyl radicals decompose pollutants OH Bond break Az ionizáló sugárzás – hagyományos szennyvíztisztítási módszerekkel kombinálva igen hatékonyan alkalmazható - biológiailag ellenálló - szerves szennyeződések lebontására, valamint patogén szennyeződések és paraziták eltávolítására, vagy inaktiválására.

8 Színezék lebontás g-sugárzással - termékanalízis
AR I AR II P I P II OH COD, BOD, UV-VIS, HPLC, FTIR

9 Első ipari méretű technológia…
2005. decemberben helyeztek üzembe Daegu-ban, (Korea, EB-Tech Co.) egy m3/nap kapacitással működő sugárzásos (EB) kezeléssel kombinált szennyvíztisztítót, textilszínezék tartalmú szennyvíz visszaforgatására: kGy dózis, 1.06 USD/m3 teljes költséggel (1 MeV-400 kW gyorsító, évi 365 napi működéssel számolva)*. *Bumsoo Han, személyes közlés, 2006 július.

10 EB besugárzó 10 000 m3/nap EB besugárzó: 1000 m3/nap
Wastewater Treatment Facility in Daegu Dyeing Industrial Complex

11 Electron Beam Irradiation System Chemical/Biological Treatment
Process Flow Diagram Influent Tank Electron Beam Irradiation System Chemical/ Biological Reactor Sedimentation Tank Equalizer Effluent Influent Removal Solid Pretreatment Removal of Contaminants by Electron Beam Chemical/Biological Treatment Recycling or Effluent

12 A sugárzásos szennyvízkezelés alkalmazási lehetőségei
Kommunális-szennyvíz tisztítás utáni fertőtlenítése (maradék szennyeződés eltávolításával együtt) Szennyvíz-iszap fertőtlenítés Papír-, illetve textilgyári szennyvíz (színezékek) Mosószergyár (detergensek) Olajfinomító, szeszgyár (desztillációs maradék) Kórházak fertőző hulladéka (szilárd és folyékony, fertőtlenítés) Sertéshizlaldák szennyvize (fertőtlenítés) Konyhakész zöldség csomagoló cégek mosóvize (növényvédő szerek)

13 Felületmódosítás sugárzással iniciált ojtással

14 40 kGy 0 kGy 0 kGy Kezeletlen, besugárzott (40 kGy), illetve sugárzás után ojtott (HPA) pamut-cellulóz szálak SEM felvételei 40 kGy, grafted 200 kGy

15 A sugárzással iniciált ojtás alkalmazási lehetőségei
Polimer felület hidrofil-hidrofób tulajdonságainak módosítása (vízfelvevő képesség változtatása, színezhetőség, kompatibilitás, biokompatibilitás javítása) Adszorbens szennyvíztisztításhoz (nehézfém ionok – környezetvédelmi és ipari alkalmazásra) Polimer elektrolit üzemanyag cellákhoz

16 A kutatásban részt vesznek/vettek
Prof. Wojnárovits László Prof. Borsa Judit Dr. Földváry Csilla Magdolna Dr. Hargittai Péter Pálfi Tamás, Ph.D. hallgató Koczogné Horváth Éva Papp Zoltán (gamma besugárzás) Egyetemi hallgatók Külföldi vendégek (többségében NAÜ által támogatott, török, marokkói, iráni, portugál...)