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, fkmraisz@uni-miskolc.hu

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

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

Platina anód és grafit katód. Vas(II)-ion adagolás szükséges

Vas anód, pH=2-3, a folyamat végén neutralizálás szükséges

1: Rivas FJ, Beltran FJ, Gimeno O, Frades J 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 figyelmüket