Abstrato

Biotecnologia-2013: Materiais de tratamento de água de base biológica para águas residuais industriais - Tiina Leiviska

Tiina Leiviska, Anni Keranen, Osmo Hormi e Juha Tanskanen

A utilização de biomateriais no tratamento da água tem sido um hobby requintado nas últimas décadas. estas matérias-primas à base de plantas são atrativas porque podem ser construídas a partir de ativos renováveis ??fiáveis. substâncias disponíveis regionalmente, subprodutos comerciais e até resíduos podem ser utilizados como matéria-prima. A alteração química destes materiais não cozidos é necessária na maioria dos casos com vista a melhorar a sua afinidade para com as impurezas aniónicas. portanto, a biodegradabilidade dos produtos não é óbvia. Investigamos substâncias finlandesas de madeira e casca de árvore, bem como turfa, como matéria-prima no treino de permutadores de aniões. Os permutadores de aniões foram sintetizados com epicloridrina, etilenodiamina e trietilamina na presença de N, N-dimetilformamida para fornecer permutadores de aniões robustos que funcionam numa vasta gama de pH. As análises elementares revelaram um aumento considerável do teor de azoto após a modificação: de zero. oito-1,6% a nove,1-9,8% em média. Isto indicou a ligação de grupos amina aos biomateriais. O desempenho dos permutadores foi examinado primeiro com soluções de nitrato sintético, uma vez que a acumulação de nitratos nas águas subterrâneas é um problema crescente em todo o mundo. capacidades máximas de sorção de 24-30 mg/g foram realizadas para o NO3 —N. a melhor habilidade pode ser realizada com serradura de pinheiro modificada. É importante salientar que a serradura de pinheiro alterada manteve a sua capacidade de permuta iónica adequadamente durante 5 ciclos de permuta iónica, juntamente com ciclos de dessorção com cloreto de sódio. Os resultados do estudo sugerem que os materiais lignocelulósicos nórdicos podem ser modificados em permutadores de aniões. da mesma forma, estão actualmente em curso avaliações destas substâncias com águas residuais comerciais reais. A eletrocoagulação foi proposta pela primeira vez por Vik et al. 1, descrevendo uma estação de tratamento de esgotos em Londres construída em 1889, onde o tratamento eletroquímico foi contratado através da mistura de águas residuais domésticas com água salina (do mar). Em 1909, JT Harries recebeu uma patente para o tratamento de águas residuais através de eletrólise utilizando ânodos sacrificiais de alumínio e ferro nos EUA 1. Matteson et al. 2 definiram o ‘coagulador digital’, que dissolvia eletroquimicamente o alumínio do ânodo na solução de resposta que interagia com os iões hidroxilo produzidos no cátodo para formar o hidróxido de alumínio. Os hidróxidos floculavam e coagulavam os sólidos em suspensão, purificando a água poluída. Uma técnica semelhante foi utilizada na Grã-Bretanha em 1956 2, onde foram utilizados elétrodos de ferro para tratar águas poluídas de rios. Depois disso, foi observada uma enorme variedade de programas de água e águas residuais numa variedade de situações. Nos primeiros relatórios,a técnica de electrocoagulação passou a ser aplicada para a eliminação de sólidos em suspensão 2; metais pesados ????3; mercadoria petrolífera 4; cor da solução cinco contendo corante; húmus aquático 1; flúor da água 6; e águas residuais urbanas 7. Nos últimos anos, a aplicação tem sido significativamente acelerada e existe actualmente muito interesse na utilização da electrocoagulação para o tratamento de uma série de efluentes contendo metais, nutrientes, azeite, corantes têxteis, flúor, resíduos poliméricos, contagem natural de lixiviados de aterros sanitários, turbidez, resíduos de polimento químico e mecânico, suspensões aquosas de detritos ultrafinos, nitrato, resíduos fenólicos e arsénio 8–15, para além de águas residuais municipais dezasseis. Na visão geral do presente, foi validado que a eletrocoagulação foi eficazmente realizada para a eliminação de elementos complicados únicos (como coloração, recalcitrância e toxicidade) que não podem ser eliminados com sucesso através de técnicas terapêuticas convencionais. até à data, a eletrocoagulação tem sido aplicada a uma grande variedade de águas residuais empresariais, revelando que a investigação anterior se concentrou na utilidade da eletrocoagulação para condições específicas e pesquisas de casos (flores de tratamento de águas residuais e fluxos de resíduos). no entanto, deve ter-se em conta que a otimização do sistema na página relacionada com o caso limitou o cumprimento e é necessária uma estratégia mais distinta para prever o desempenho da reação a nível global. Prevê-se que os mecanismos alternem através da técnica, no entanto, os mecanismos dominantes e a sua posição ainda não foram diagnosticados. a escassez de uma abordagem metódica e essencial a nível mecanicista é meditada através da escassez de semelhanças no layout e na aplicação do reactor. até este ponto, os parâmetros de aumento de escala adequados ainda não foram definidos e as escalas dos parâmetros de operação variam em valores múltiplos. Aparentemente, falta uma técnica lógica e sistemática para uma experiência essencial de eletrocoagulação e, por esse motivo, requer esforços igualmente dedicados. só assim a fase de projeto perfeito, totalmente baseada em sólidas informações clínicas e de engenharia, poderá continuar em terreno seguro. flagrantemente, uma grande variedade de mecanismos-chave depende de poucos parâmetros operacionais. Existem definitivamente dezenas de estudos de otimização de caracteres, como exemplo para o pH e implementados nos dias modernos, para maximizar a eficiência de eliminação, mas estes estudos de caso experimentais entram regularmente em guerra com outras situações otimizadas localmente. consequentemente, um compromisso entre vários elementos concorrentes deve ser avaliado para oferecer uma base científica para situações de operação internacional superior. A partir dos registos acima, é também óbvio que o potencial total do procedimento de electrocoagulação como uma oportunidade emergente de tratamento de águas residuais ainda não foi totalmente descoberto. até agora,o processo foi otimizado empiricamente e, portanto, requer um maior conhecimento essencial para projetos de engenharia avançados e software à escala real. da mesma forma, o processo envolve um mecanismo de resposta complicado, ainda não totalmente investigado, associado a uma variedade de fenómenos superficiais e interfaciais que limitam o fator de engenharia e de design da eletrocoagulação. para um desempenho óptimo e progresso futuro dentro da utilidade desta era nova e progressiva, é necessário fornecer um melhor design do reactor, dados e manipulação de métodos. nesta revisão, a ênfase especial passou a ser colocada na discussão dos parâmetros vitais do processo, fundamentos e mecanismo de resposta. é evidente que esta geração enigmática continuará a fazer incursões na área do tratamento de águas residuais devido às suas inúmeras bênçãos e às mudanças nas necessidades estratégicas mundiais da água.