Nadwęglan sodu jako reagent do efektywnego oczyszczania ścieków przemysłowych

KRZYSZTOF BARBUSIŃSKI* Politechnika Śląska, Gliwice Nadwęglan sodu jako reagent do efektywnego oczyszczania ścieków przemysłowych Sodium percarbonate as an agent for effective treatment of industrial wastewater Przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem nadwęglanu sodu do degradacji barwników Acid Orange 7, Acid Red 18 i Acid Green 16 Nadwęglan sodu stanowił źródło nadtlenku wodoru w modyfikacji odczynnika Fentona Istota tej modyfikacji polega na uwalnianiu H 2 z nadwęglanu sodu w środowisku kwaśnym w obecności soli żelaza(ii) Uwolniony H 2 reaguje z jonami Fe 2+ (reakcja Fentona) generując rodniki OH o bardzo dużym potencjale utleniającym Po zastosowaniu zmodyfikowanego odczynnika Fentona uzyskano bardzo dobre efekty odbarwiania ścieków Porównano także efektywność odbarwiania ścieków za pomocą modyfikacji odczynnika Fentona na bazie nadwęglanu sodu z modyfikacjami na bazie produktów handlowych zawierających Ca i Mg The aq solns of Acid Orange 7, Acid Red 18 and Acid Green 16 were acidified with H 2 SO 4 and treated with Na percarbonate (I) and FeSO 4 hydrate to remove the colour of the solns The optimum efficiency of the process (discoloration after below 5 ) was found at the I dosis 300 mg/ dm 3, ph 3 and Fe/I ratio 025 03 The use of I was however less efficient than the use of com Ca where the oxidant dosis was lower (230 ) Coraz większe wymagania związane z oczyszczaniem ścieków przemysłowych skłaniają technologów do wdrażania coraz bardziej Dr hab inż Krzysztof BARBUSIŃSKI, Prof PŚ w roku 1983 ukończył studia na Wydziale Inżynierii Środowiska Politechniki Śląskiej w Gliwicach Jest kierownikiem Zakładu Technologii Wody i Ścieków na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki tej uczelni Specjalność technologie biologicznego oczyszczania ścieków, metody oczyszczania ścieków przemysłowych, w tym zastosowanie pogłębionego utleniania zanieczyszczeń * Adres do korespondencji: Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Politechnika Śląska, ul Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, tel: (0-32) 237-11-94, fax: (0-32) 237-10-47, e-mail: krzysztofbarbusinski@polslpl efektywnych metod degradacji zanieczyszczeń zawartych w tych ściekach Szczególnie uciążliwe dla środowiska i trudne w oczyszczaniu są ścieki z szeroko rozumianego przemysłu chemicznego Ze względu na dużą efektywność w degradowaniu większości niebezpiecznych i trudno rozkładalnych zanieczyszczeń zawartych w ściekach przemysłowych, w ostatnich latach coraz większe znaczenie zaczynają odgrywać metody pogłębionego utleniania typu AOP (advanced oxidation process) 1 5) Wspólną cechą tych metod jest to, że umożliwiają generowanie wysokoreaktywnych rodników hydroksylowych OH, które wchodzą w reakcję nieomal ze wszystkimi organicznymi zanieczyszczeniami Poza usuwaniem typowych zanieczyszczeń organicznych powodują one degradację zanieczyszczeń opornych na biodegradację oraz związków toksycznych do związków prostszych, ulegających dalszemu rozkładowi biologicznemu Jednocześnie wiele związków organicznych utlenianych jest bezpośrednio do ditlenku węgla i wody 6) Z tego powodu metody AOPs są obecnie brane pod uwagę jako bardziej obiecujące, alternatywne sposoby oczyszczania w porównaniu do metod konwencjonalnych 7, 8) Jedną z metod pogłębionego utleniania jest stosowanie odczynnika Fentona (połączenie H 2 z jonami Fe 2+ w środowisku kwaśnym, nazywane też reakcją Fentona) 9 12) Jest to bardzo skuteczna metoda utleniania wielu, nawet bardzo złożonych i opornych na rozkład substancji organicznych Duża reaktywność powstałych rodników OH, prostota reakcji oraz relatywnie niskie koszty jej stosowania powodują, że zainteresowanie reakcją Fentona wciąż wzrasta 6) W celu zwiększenia efektywności i uproszczenia procesu, podejmowane są też próby modyfikacji klasycznej reakcji Fentona, np przez dodatkowe wspomaganie procesu promieniowaniem UV bądź też metodami elektrochemicznymi 13, 14) Poszukuje się również alternatywnych źródeł jonów żelaza 15, 16) Do niedawna brakowało danych literaturowych co do możliwości wykorzystania w reakcji Fentona alternatywnych źródeł nadtlenku wodoru Badania wykonane przez autora wykazały, że takim alternatywnym źródłem H 2 mogą być nadtlenki wapnia (Ca ) i magnezu (Mg ) Istota opracowanej modyfikacji reakcji Fentona z wykorzystaniem Ca i Mg polega na uwalnianiu w środowisku kwaśnym nadtlenku wodoru z nadtlenków tych metali, który następnie może wchodzić w reakcję z jonami żelaza(ii), generując rodniki hydroksylowe Jako najbardziej uzasadnione w praktyce, uznano wykorzystanie w tym celu handlowych produktów zawierających nadtlenek wapnia (PermeOx, PermeOx Plus, Ixper 75C) oraz nadtlenek magnezu (Drillox 35M) 6, 17) Celem pracy była modyfikacja odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu w roli alternatywnego źródła H 2 i ocena przydatności tej modyfikacji do efektywnego odbarwiania ścieków Porównano także efektywność działania tej modyfikacji odczynnika Fentona z modyfikacjami na bazie nadtlenków wapnia i magnezu 87/1(2008) 33

Prowadzone badania miały głównie cel poznawczy, ale w przyszłości mogą być także wykorzystane praktycznie Charakterystyka nadwęglanu sodu Nadwęglan sodu (2Na 2 CO 3 3H 2 ) jest zwyczajową nazwą adduktu otrzymywanego przez reakcję addycji nadtlenku wodoru do węglanu sodu 18) Mianem adduktów określa się pewne rodzaje kompleksów chemicznych złożonych z kilku (przeważnie dwóch) składników, które oddziałują na siebie na tyle silnie, aby utworzyć stabilną strukturę, chociaż brak jest między nimi wiązań kowalencyjnych Nazwa nadwęglan sodu może być myląca, ponieważ strukturalnie nie jest on związkiem typowo nadtlenowym i nie posiada ugrupowania OO charakterystycznego dla związków nadtlenowych Jednak ze względu na powszechność występowania nazwy zwyczajowej w dalszej części pracy stosowana będzie właśnie nazwa nadwęglan sodu Nadwęglan sodu zwany jest także suchą wodą utlenioną ponieważ posiada te same zalety co ciekły nadtlenek wodoru W wyniku rozkładu uwalnia nadtlenek wodoru i węglan sodu Jest bezpiecznym dla środowiska środkiem wybielającym Stanowi białą, bezzapachową substancję w postaci drobnego proszku lub granulatu o silnym działaniu alkalizującym Odczyn 3-proc roztworu ma wartość 10 11 ph 19) Zawiera co najmniej 88% 2Na 2 CO 3 3H 2 i ok 12% Na 2 CO 3 20) Aktywny tlen stanowi co najmniej 13,5% dla formy nie powlekanej i co najmniej 13% dla powlekanej Z powodu dużej zawartości aktywnego tlenu podczas przechowywania w warunkach ciepła i wilgoci, nadwęglan sodu może ulegać rozkładowi Dlatego, w celu zwiększenia jego stabilności, nadwęglan sodu wytwarza się także w postaci powlekanej Polega to na zamknięciu cząsteczek nadwęglanu w otoczce złożonej z jednej lub kilku warstw różnych substancji odpornych na zmienne warunki otoczenia W tej postaci nadwęglan sodu może być przechowywany przez długi czas bez zmiany swoich właściwości Nadwęglan sodu w postaci nie powlekanej jest także stosowany w szerokim zakresie, szczególnie do produkcji popularnych środków wybielających na bazie tlenu, przez wymieszanie z sodą oczyszczoną oraz środkami powierzchniowo czynnymi 20) Nadwęglan sodu znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle środków piorących (w stałych produktach detergentowych oraz wybielaczach tkanin) Stosowany jest w produktach kosmetycznych, dezynfekcyjnych, do wybielania papieru oraz pulpy Inne zastosowania obejmują środki czyszczące protezy zębowe, bielenie niektórych rodzajów żywności, wykorzystanie jako środka dezynfekcyjnego, środka do natleniania ekosystemów wodnych, a także w procesach remediacji gleby i wód gruntowych (technologia RegenOx) 19 21) i magnezu 6), w której produkty handlowe zawierające Ca i Mg stanowią źródło H 2 dla klasycznej reakcji Fentona Przykładowo, reakcję uwalniania H 2 z Ca w środowisku kwaśnym można zapisać jako: Ca + 2H + à H 2 + Ca 2+ (3) Nadtlenek wodoru uwalniany w środowisku kwaśnym z Ca lub Mg w obecności jonów żelaza(ii) tworzy odczynnik Fentona zgodnie z klasyczną reakcją 2 Część doświadczalna Zakres i metodyka badań Nadwęglan sodu stosowany w badaniach był substancją powlekaną Zawierał aktywny tlen w ilości równoważnej 27,5% H 2 Średni rozmiar drobin wynosił 757 801 mm, przy czym drobiny w zakresie 100 1600 mm stanowiły 98,93 99,68% 22) Wyniki wcześniejszych badań 19) wykazały, że istnieje ścisła korelacja liniowa między dawką nadwęglanu sodu, a ilością wydzielanego z niego nadtlenku wodoru, przy czym odczyn w zakresie ph 1 5 miał względnie niewielki wpływ na ilość uwalnianego H 2 (rys 1) Początkowo modyfikację odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu zastosowano do odbarwiania ścieków zawierających barwnik azowy Acid Orange 7 o stężeniu 100 Ścieki preparowano w laboratorium przez rozpuszczanie barwnika w wodzie destylowanej Tak przygotowane ścieki miały kolor intensywnie pomarańczowy, były klarowne, a wartość absorbancji przy długości fali l = 485 nm, wynosiła 4,0626 Badania prowadzono w reaktorach o działaniu okresowym Do znajdujących się w nich ścieków (wstępnie zakwaszonych za pomocą H 2 SO 4 do ph 3) wprowadzano różne ilości nadwęglanu sodu, po czym zawartość reaktorów mieszano za pomocą mieszadeł magnetycznych, aż do całkowitego rozpuszczenia się nadwęglanu, prowadząc jednocześnie ciągłą korektę odczynu do ph 3 Taka kolejność postępowania była niezbędna, ze względu na fakt, że nadwęglan sodu ma właściwości alkalizujące, a reakcja Fentona zachodzi efektywnie jedynie w środowisku kwaśnym Po rozpuszczeniu nadwęglanu sodu, wprowadzano określoną ilość FeSO 4 7H 2 O w postaci stałej i po odpowiednim czasie reakcji (1, 3, 5, 7,5, 10 i 15 ) pobierano próbki ścieków i alkalizowano do ph 12,9 za pomocą NaOH w celu zatrzymania reakcji Fentona Podnoszenie odczynu do tak dużej wartości ph miało na celu efektywne wytrącenie żelaza w formie wodorotlenku tak, aby można było precyzyjnie ocenić stopień wizualnego odbarwienia Istota modyfikacji reakcji Fentona z nadwęglanem sodu Nadwęglan sodu w roztworze wodnym ulega rozkładowi do nadtlenku wodoru oraz węglanu sodu wg równania: 2Na 2 CO 3 3H 2 à 2Na 2 CO 3 + 3H 2 (1) Nadtlenek wodoru jako produkt nietrwały szybko rozkłada się do tlenu i wody, lub wchodzi w reakcję z naturalnymi domieszkami wody Większą trwałość wydzielonego H 2 obserwuje się w środowisku kwaśnym (ph poniżej 4,5) Jednocześnie kwaśny odczyn środowiska jest niezbędny do prawidłowego i efektywnego działania odczynnika Fentona Dlatego założono, że istota prezentowanej modyfikacji odczynnika Fentona będzie polegała na początkowym uwolnieniu H 2 z nadwęglanu sodu w środowisku kwaśnym zgodnie z równaniem (1), po czym po dodaniu soli żelaza(ii) będzie zachodziła klasyczna reakcja Fentona zgodnie z równaniem: Fe 2+ + H 2 à Fe 3+ + OH + OH (2) Istota tej modyfikacji odczynnika Fentona jest podobna do opracowanej wcześniej przez autora modyfikacji z nadtlenkami wapnia Rys 1 Uwalnianie H 2 w zależności od dawki nadwęglanu sodu i ph 19) Fig 1 Release of H 2 versus dose of sodium percarbonate and ph 19) 34 87/1(2008)

ścieków Następnie po 15 od dodania NaOH, próbki odwirowywano przez 5 z prędkością 3000 obr/ i mierzono wartość absorbancji (l = 485 nm) na spektrofotometrze SPEKOL UV VIS firmy Carl Zeiss Technology Po wyznaczeniu najkorzystniejszej dawki nadwęglanu sodu, badania kontynuowano stosując tę dawkę i wartość ph 3, ale wprowadzając różne ilości FeSO 4 7H 2 O W trzeciej turze badań, stosowano wyznaczoną wcześniej najkorzystniejszą dawkę nadwęglanu i FeSO 4 7H 2 O i zmieniano wartość ph W ten sposób wyznaczono najkorzystniejsze wartości dawki nadwęglanu sodu, ilości FeSO 4 7H 2 O, określającej jednocześnie stosunek Fe 2+ /nadwęglan, ph oraz czasu reakcji W dalszej części badań wykorzystano modyfikację odczynnika Fentona do odbarwiania ścieków syntetycznych zawierających pozostałe barwniki: Acid Red 18 oraz Acid Green 16 (każdy o stężeniu 100 ) Badania ograniczono do zastosowania najkorzystniejszych parametrów wyznaczonych wcześniej dla Acid Orange 7, sprawdzając czas, przy którym nastąpi odbarwienie ścieków Długość fali, przy której mierzono wartość absorbancji wynosiła odpowiednio: 510 nm dla Acid Red 18 i 638 nm dla Acid Green 16 W ostatniej części badań dokonano porównania efektywności odbarwiania ścieków zawierających Acid Orange 7 odczynnikiem Fentona w modyfikacji z nadwęglanem sodu oraz handlowymi formami nadtlenku wapnia (PermeOx, PermeOx Plus, Ixper) i nadtlenku magnezu (Drillox) w tych samych warunkach procesu (dawka i ph) Szczegółową charakterystykę tych produktów, ilości uwalnianego z nich H 2 oraz zastosowanie modyfikacji odczynnika Fentona na bazie tych utleniaczy przedstawiono we wcześniejszych publikacjach autora 6, 19) Uzyskane tam wyniki dotyczące efektywności uwalniania H 2 z tych utleniaczy wykazały, że w tych samych warunkach reakcji najwięcej H 2 uwalniane jest z PermeOxu Plus i Ixperu, potem z nadwęglanu sodu, a najmniej z PermeOxu i Drilloxu Na podstawie uzyskanych rezultatów można więc przypuszczać, że działanie zmodyfikowanego odczynnika Fentona na bazie nadwęglanu sodu powinno wykazywać większą efektywność niż w modyfikacji z PermeOxem i Drilloxem, natomiast mniejszą niż z PermeOxem Plus i Ixperem Obiekty badań Obiektem badań były 3 rodzaje ścieków syntetycznych zawierających barwniki Acid Orange 7 (CI 15510), Acid Red 18 (CI 16255) i Acid Green 16 (CI 44025) Na rys 2 przedstawiono wzory strukturalne tych barwników Barwniki użyte w badaniach należą do grupy barwników kwasowych szeroko stosowanych do barwienia wełny i włókien pochodzenia zwierzęcego Barwniki kwasowe stanowią najliczniejszą grupę barwników stosowanych do barwienia włókien białkowych, a przede wszystkim wełny i jedwabiu 23) Część barwników tej grupy znajduje zastosowanie również w tzw chemii gospodarczej do barwienia szamponów, płynów do mycia naczyń, kostek toaletowych, past do sanitariatów itp Ścieki do badań preparowano w laboratorium przez rozpuszczanie 100 mg odpowiedniego barwnika w 1 dm 3 wody destylowanej Tak przygotowane ścieki były klarowne i miały intensywne kolory odpowiednio: pomarańczowy dla Acid Orange 7, czerwony dla Acid Red 18 i zielony dla Acid Green 16 Omówienie wyników badań Odbarwianie ścieków odczynnikiem Fentona w modyfikacji z nadwęglanem sodu Zastosowanie modyfikacji odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu okazało się skuteczne dla efektywnego odbarwiania ścieków zawierających barwnik Acid Orange 7 Przeprowadzone obszerne badania pozwoliły na wyznaczenie najkorzystniejszych parametrów, przy których obserwowano odbarwienie ścieków Najlepsze wyniki uzyskiwano przy wartości stosunku Fe 2+ /nadwęglan 0,25 i 0,3 oraz ph 3 Na rys 3 przedstawiono zbiorcze wyniki zmian absorbancji ścieków dla Fe 2+ /nadwęglan 0,3 oraz ph 3, przy zastosowa- Rys 3 Zmiany absorbancji dla dawek nadwęglanu sodu: 100, 150, 200, 250 i 300 (ph 3, Fe 2+ /nadwęglan = 0,3) Fig 3 Changes of absorbance at doses of sodium percarbonate: 100, 150, 200, 250 and 300 (ph 3, Fe 2+ /percarbonate = 0,3) Rys 4 Zmiany absorbancji dla ścieków zawierających Acid Red 18 i Acid Green 16 (nadwęglan sodu 300, ph 3, Fe 2+ /nadwęglan = 0,25 i 0,3) Rys 2 Wzory strukturalne barwników Fig 2 Molecular structure of the dyes studied Fig 4 Changes of absorbance for wastewater containing Acid Red 18 and Acid Green 16 (sodium percarbonate 300, ph 3, Fe 2+ /percarbonate = 0,25 and 0,3) 87/1(2008) 35

niu różnych dawek nadwęglanu sodu w zakresie od 100 do 300 Odbarwienie ścieków następowało przy dawce 300 oraz czasie reakcji 5 Zastosowanie mniejszych dawek nie powodowało odbarwienia ścieków nawet przy znacznie dłuższym czasie reakcji Odbarwienie ścieków uzyskano także dla większych dawek nadwęglanu sodu (500 i 700 ) osiągając efekt odbarwienia odpowiednio po 3 i 1 Zastosowanie soli żelaza(ii) w takiej ilości, aby stosunek Fe 2+ /nadwęglan wynosił 0,25 przy dawce nadwęglanu sodu 300 i ph 3, także pozwalało na uzyskanie odbarwienia ścieków po 5 Jednak przy krótszych czasach reakcji obserwowano nieco lepsze efekty obniżania absorbancji dla stosunku Fe 2+ /nadwęglan 0,3 Biorąc pod uwagę aspekty ekonomiczne uznano, że najkorzystniejsza dawka nadwęglanu to 300, co przy ph 3 i wartości stosunku Fe 2+ /nadwęglan 0,25 oraz 0,3 pozwala uzyskać odbarwienie ścieków po 5 reakcji Sprawdzono także działanie modyfikacji odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu w odniesieniu do ścieków zawierających barwniki Acid Red 18 i Acid Green 16 Zastosowano najkorzystniejsze parametry wyznaczone wcześniej dla Acid Orange 7, badając szybkość zmian absorbancji w miarę upływu czasu reakcji i wyznaczając czas, po którym nastąpi odbarwienie ścieków Wyniki przedstawiono na rys 4 W początkowym okresie, znacznie szybsze zmniejszanie się wartości absorbancji obserwowano dla ścieków zawierających barwnik Acid Red 18 W pierwszej ucie procesu udział jonów żelaza miał imalne znaczenie, jednak w miarę upływu czasu uwidaczniały się lepsze efekty degradacji tego barwnika dla stosunku Fe 2+ /nadwęglan 0,3 W praktyce, nie miało to jednak większego znaczenia ponieważ odbarwienie ścieków zarówno dla Fe 2+ /nadwęglan 0,25 jak i 0,3 nastąpiło po 1 działania odczynnikiem Fentona Zmiany absorbancji dla ścieków zawierających barwnik Acid Green 16 były wolniejsze w porównaniu z Acid Red 18 Także czas odbarwienia ścieków był dłuższy i wynosił 5 Zaobserwowano jednak podobne jak dla Acid Red 18 zależności między zmianami absorbancji dla stosunku Fe 2+ /nadwęglan 0,25 jak i 0,3 W początkowym okresie (1 3 ) zmiany te były niemal identyczne, po czym następowało znacznie szybsze zmniejszanie się absorbancji dla reakcji z odczynnikiem Fentona o wartości Fe 2+ /nadwęglan 0,3 Efekty zmniejszania absorbancji w tym przypadku po ok 12 13 były nawet lepsze niż obserwowane dla ścieków zawierających Acid Red 18 (przy stosunku Fe 2+ /nadwęglan 0,25) Porównanie efektywności odbarwiania ścieków odczynnikiem Fentona w modyfikacji z nadwęglanem sodu oraz nadtlenkami wapnia i magnezu Dokonano także porównania efektywności działania poszczególnych modyfikacji odczynnika Fentona (z nadwęglanem sodu, PermeOxem, PermeOxem Plus, Ixperem 75C i Drilloxem 35M) w stosunku do ścieków zawierających barwnik Acid Orange 7 W tabeli zestawiono wyniki uzyskane w identycznych warunkach procesu dotyczące imalnych czasów działania poszczególnych modyfikacji odczynnika Fentona wymaganych do odbarwienia tych ścieków Jako kryterium porównawcze przyjęto czas odbarwienia wynoszący 5 Dla każdej modyfikacji przeprowadzono serię badań stosując zmienne dawki utleniacza przy stałym stosunku Fe 2+ /utleniacz = 0,25 i stałej wartości ph 3 Zgodnie z przewidywaniami opartymi na obserwacji ilości H 2 uwalnianego z nadwęglanu sodu, PermeOxu, PermeOxu Plus, Ixperu i Drilloxu, stwierdzono, że najlepsze efekty uzyskano dla modyfikacji odczynnika Fentona z PermeOxem Plus i Ixperem Odbarwienie po 5 reakcji osiągnięto dla takiej samej dawki tych reagentów (230 ) Dla uzyskania tego samego efektu odbarwienia ścieków w przypadku modyfikacji odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu, wymagana dawka nadwęglanu wynosiła 300 Były to jednak z kolei lepsze efekty w porównaniu z modyfikacjami wykorzystującymi PermeOx i Drillox, w których wymagane dawki tych reagentów wynosiły 500 Natomiast zastosowanie zbyt małych dawek poszczególnych utleniaczy nie powodowało odbarwienia ścieków nawet po czasie dochodzącym do 30 Podsumowanie Opisano modyfikację odczynnika Fentona z wykorzystaniem nadwęglanu sodu Wyniki badań potwierdziły, że nadwęglan sodu może być wykorzystany jako alternatywne źródło nadtlenku wodoru w reakcji Fentona, a tym samym stanowić efektywny reagent do oczyszczania ścieków przemysłowych w procesach pogłębionego utleniania Istota tej modyfikacji polega na uwalnianiu H 2 z nadwęglanu sodu w środowisku kwaśnym w obecności soli żelaza(ii) Uwolniony H 2 reaguje z jonami Fe 2+ (reakcja Fentona) generując rodniki OH Po zastosowaniu zmodyfikowanego odczynnika Fentona uzyskano bardzo dobre efekty odbarwiania ścieków zawierających barwniki Acid Orange 7, Acid Red 18 i Acid Green 16 Porównanie efektywności odbarwiania ścieków w modyfikacji odczynnika Fentona na bazie nadwęglanu sodu z modyfikacjami na bazie produktów handlowych zawierających Ca (PermeOx, PermeOx Plus i Ixper 75C) i Mg (Drillox 35M) wykazało, że modyfikacja z nadwęglanem sodu jest bardziej efektywna niż z PermeOxem i Drilloxem, natomiast mniej efektywna w porównaniu z modyfikacją z PermeOxem Plus i Ixperem Uzyskane wyniki potwierdziły przypuszczenia, że ilość uwalnianego H 2 z określonego utleniacza jest w tych samych warunkach działania odczynnika Fentona (stosunek Fe 2+ /utleniacz, ph) głównym kryterium Tabela Czasy odbarwiania dla różnych modyfikacji odczynnika Fentona (Fe 2+ /utleniacz = 0,25, ph 3) Table Discolouration time for different modifications of Fenton reagent (Fe 2+ /oxidant = 0,25, ph 3) Nadwêglan sodu (2Na 2 CO 3 3H 2 ) PermeOx (Ca ) PermeOx Plus (Ca ) Ixper C75 (Ca ) Drillox M35 (Mg ) 200 brak 200 brak 200 brak 220 brak 220 brak 220 brak 230 brak 230 5 230 5 240 brak 240 5 240 5 250 brak 250 5 250 5 300 5 300 brak 300 5 300 5 300 brak 350 5 350 brak 350 5 350 5 350 brak 400 4 400 7 400 5 400 5 400 brak 450 4 450 7 450 7 500 3 500 5 500 5 36 87/1(2008)

efektywności oczyszczania ścieków, ponieważ nadtlenek wodoru bierze bezpośredni udział w generowaniu reaktywnych rodników hydroksylowych utleniających substraty zawarte w ściekach Prowadzone badania miały przede wszystkim aspekt poznawczy Jednak z uwagi na coraz powszechniejsze stosowanie metod pogłębionego utleniania w ochronie środowiska istnieją potencjalne możliwości znalezienia praktycznego wykorzystania modyfikacji odczynnika Fentona z nadwęglanem sodu w praktyce Podstawowym mankamentem stosowania tej modyfikacji jest konieczność większego zużycia kwasu ze względu na alkalizujące działanie nadwęglanu sodu Jednak podobieństwo uzyskanych rezultatów modyfikacji z nadwęglanem sodu oraz nadtlenkami wapnia i magnezu może świadczyć o tym, że w porównaniu z klasycznym odczynnikiem Fentona modyfikacja z nadwęglanem sodu jest bardziej efektywna W przypadku modyfikacji z nadtlenkami wapnia i magnezu wykazano, że porównywalne z klasycznym odczynnikiem Fentona efekty oczyszczania ścieków uzyskiwano przy mniejszej ilości nadtlenku wodoru wydzielonego z najkorzystniejszej dawki Ca lub Mg Lepsza efektywność zmodyfikowanego odczynnika Fentona była związana ze stopniowym uwalnianiem H 2 z tych nadtlenków, co powodowało równomierne powstawanie rodników OH oraz mniejsze straty wydzielanego nadtlenku wodoru 6) W przypadku nadwęglanu sodu należy spodziewać się takiego samego efektu Wymaga to przeprowadzenia dalszych badań Ponadto, modyfikacja z nadwęglanem sodu może być efektywniejsza i prostsza w zastosowaniu odczynnika Fentona do remediacji zanieczyszczonych gruntów ponieważ ciekły nadtlenek wodoru wprowadzony do gleby ulega szybkiemu rozłożeniu Modyfikacja z nadwęglanem sodu wykazuje również taką zaletę, że reagent w postaci stałej jest łatwiejszy do składowania oraz eliuje potrzebę stosowania przewodów przesyłowych oraz pomp, co w niektórych przypadkach zapewnia łatwiejsze i bezpieczniejsze jego stosowanie w porównaniu z ciekłym H 2 Otrzymano: 09-03-2007 LITERATURA 1 A Biń, Ochrona Środowiska 1998, 1, 3 2 L Kos, J Perkowski, S Ledakowicz, Gaz, Woda i Techn Sanit 2001, 1, 16 3 L Plant, M Jeff, Chem Eng 1994, 101, EE16 4 J Prousek, Chem Listy 1996, 90, 229 5 JP Scott, DF Ollis, Environ Prog 1995, 14, 88 6 K Barbusiński, Modyfikacja reakcji Fentona z zastosowaniem nadtlenków wapnia i magnezu, Prace Naukowe GIG, Katowice 2006 7 O Legrini, E Oliveros, AM Braun, Chem Rev 1993, 93, 671 8 RFP Nogueira, JR Guimarães, Water Res 2000, 34, 895 9 K Barbusiński, Laboratorium-Przegląd Ogólnopolski, 2004, wydanie specjalne Woda, 14 10 J Prousek, Chem Listy 1995, 89, 11 11 Y Deng, JD Englehardt, Water Res 2006, 40, 3683 12 K Barbusiński, Przem Chem 2004, 83, 285 13 R Bauer, H Fallmann, Res on Chemical Intermediates 1997, 23, 341 14 E Brillas, JC Calpe, J Casado, Water Res 2000, 34, 2253 15 AP Murphy, WJ Boegli, MK Price, CD Moody, Environmental Sci Technol 1989, 23, 166 16 K Barbusiński, Polish J of Environ Studies 2005, 14, 283 17 K Barbusiński, Intensyfikacja procesu oczyszczania ścieków i stabilizacji osadów nadmiernych z wykorzystaniem odczynnika Fentona, Wyd Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004 18 R Bogoczek, A Molenda, Przem Chem 2007, 86, 24 19 K Barbusiński, Chemik, przyjęte do druku 20 Informacje o nadwęglanie sodu, wwwchem-worldcom/sodium_percarbonate 21 Informacje o technologii RegenOx, wwwregenesiscom/products/chemox/regenox 22 Informacje o nadwęglanie sodu, wwwchemistrypl/certyfikaty/nadweglan_sodudoc 23 S Witekowa, Chemia ogólna dla włókienników, WNT, Warszawa 1969 Politechnika Koszalińska, Katedra Technologii Wody i Ścieków Komitet Chemii Analitycznej PAN Komisja Analizy w Ochronie Środowiska Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej oraz Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania Warszawa zapraszają do udziału w Szkole Jakości Wody 08 GOSPODARKA WODNA I ŚCIEKOWA PODSTAWĄ OCHRONY ŚRODOWISKA która odbędzie się 28 31 maja 2008 r w Arka Medical Spa, ul Sułkowskiego 11, 78-100 Kołobrzeg Program konferencji obejmuje problematykę oczyszczania i uzdatniania wody oraz unieszkodliwiania ścieków komunalnych i przemysłowych: procesy jednostkowe w inżynierii środowiska monitoring i analitykę jakości środowiska wodnego hydrologię, ocenę i ochronę zasobów wodnych technologie oczyszczania i uzdatniania wody oddziaływanie przemysłu na wody powierzchniowe i podziemne wysokoefektywne metody oczyszczania ścieków komunalnych niekonwencjonalne metody oczyszczania ścieków przemysłowych optymalizację i zwiększanie niezawodności systemów wodociągowych i kanalizacyjnych badania w zakresie unieszkodliwiania i zagospodarowania osadów ściekowych Prace, które uzyskają dwie pozytywne recenzje będą opublikowane w Przemyśle Chemicznym (IF za 2006 r 0,429) Daty, które należy zapamiętać: 31 października 2007 r zgłoszenie tematu i streszczenia referatu 2 stycznia 2008 r przesłanie pełnego tekstu do recenzji 30 stycznia 2008 r dokonanie opłaty za uczestnictwo Koszt uczestnictwa wynosi 1250,- zł i obejmuje 3 noclegi, pełne wyżywienie włącznie z grillem i uroczystą kolacją, koszty organizacyjne, szkoleniowe (profesorskie wykłady), opłatę za materiały publikacyjne (wykłady i referaty na prawach publikacji) oraz za korzystanie z krytych basenów będących na terenie Ośrodka Pełną opłatę należy wpłacić na konto Politechniki Koszalińskiej podając imię i nazwisko, adres miejsca pracy oraz nr NIP płatnika Nazwa banku i nr konta: Kredyt Bank SA I Oddział Koszalin Nr 29 1500 1096 1210 9003 6017 000 Subkonto 248901000 08 Szkoła Jakości Wody 08 Informacje: Komitet Organizacyjny Szkoły Jakości Wody Politechnika Koszalińska, Katedra Technologii Wody i Ścieków ul Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin tel: (094) 347 8541, faks: (094) 347 8558 e-mail: konfszkola@wbiistukoszalinpl http://wbiistukoszalinpl/ktws 87/1(2008) 37