Proiect: 8 PTE/2016 etapa I

Proiect: 8 PTE ⁄ 2016

Titlu proiect: DEPOLUAREA APELOR CU CONTINUT DE COMPUSI ORGANICI GREU BIODEGRADABILI (DISRUPTORI ENDOCRINI) PRIN PROCESE DE OXIDARE AVANSATA UTILIZAND CATALIZATORI INOVATORI

Acronim: OXYDEP

REZUMATUL ETAPEI I: ACTIVITATI PRELIMINARE PENTRU VALIDAREA TEHNOLOGIEI DE LABORATOR LA NIVEL INDUSTRIAL

TERMEN DE REALIZARE: 15 decembrie 2016

Cuvinte cheie: disruptori endocrini, catalizatori inovatori, tehnologii si sisteme pentru depoluarea si tratarea apei

Etapa I-a din cadrul proiectului „ACTIVITATI PRELIMINARE PENTRU VALIDAREA TEHNOLOGIEI DE LABORATOR LA NIVEL INDUSTRIAL” prezinta activitatile derulate in scopul transferului de tehnologie de depoluare a apelor cu continut de compusi organici greu biodegradabili (disruptori endocrini) validată în laborator catre un agent economic cu o solida traditie in dezvoltarea, implementarea tehnologiilor si productia de sisteme pentru depoluarea si tratarea apei.

Tehnologie va permite o categorie largă de aplicaţii în domeniul tratării apelor, atât reziduale cat şi potabile, în funcţie de aplicaţie putând fi configurata pentru: tratarea apelor reziduale industriale în vederea epurării sau recirculării în scop tehnologic, integrarea în trepte de epurare clasice pentru eliminarea poluanţilor organici nebiodegradabili şi creşterea gradului de biodegradabilitate, decontaminarea apei provenind din surse contaminate şi utilizate pentru producerea apei potabile, utilizarea în situaţii de urgenţă sau situaţii de hazard.

Activitatile derulate in aceasta etapa sunt:

  1. Studiu privind transferul tehnologiei de laborator validate la scara industriala

  2. Studiul si analiza posibilitatilor de optimizare a tehnologiei propuse (posibilitati de optimizare a materialului suport si a componentei active a catalizatorului utilizat in tehnologie)

  3. Proiectare model functional

  4. Dezvoltarea protocoalelor analitice necesare pentru caracterizarea eficientei tehnologiei (protocoale de caracterizare a apelor inainte si dupa aplicarea tehnologiei, protocoale de caracterizare a materialelor catalitice)

Tehnologia propusa este subiectul unui brevet de inventie fiind rezultata din proiectul Reactor catalitic si tehnologie pentru indepartarea de micropoluanti organici persistenti din apa destinata consumului uman in Municipiul Bucuresti (RELANSIN). Validarea tehnologiei a avut loc atat in-house cat si prin evaluarea sa de catre organisme independente. In cadrul proiectului amintit au fost testate, in procese de ozonizare catalitica, mai multe configuratii de reactoare operand cu diferite tipuri de catalizatori sintetizati. Testele de laborator au fost facute atat pe solutii sintetice de poluanti (2-nitrofenol, pentaclorofenol, hexaclociclohexanul ( HCH) si alaclorul) cat si pe probe reale de apa cu matrice de impurificare complexa (prelevate din raul Arges). In cazul solutiilor sintetice, testele de activitate au evidentiat superioritatea catalizatorilor pe baza de CuO, Mn2O3 si Fe2O3/Al2O3. Daca in conditii normale de operare, fara catalizator, conversia poluantilor a fost de sub 1%, in prezenta mediului catalitic s-au obtinut conversii de pana la 97% pentru 2-nitrofenol (catalizator CuO ) si de pana la 80% pentru alaclor (catalizatori de tip Mn2O3/Al2O3). Adaugarea unui promotor cu caracter bazic (de ex. LiO) a condus la cresterea activitatii catalitice. In cazul probelor de apa de rau, in urma testelor efectuate pentru anumite clase de compusi (hidrocarburi aromatice policiclice (PAH), bifenili policlorurati (PCB), derivati clorurati ai fenolului(PC), alti compusi organoclorurati –pesticide, etc.) au fost selectati ca avand eficienta catalizatorii de tip CuO(3,7%)/Al2O3 si Mn2O3(4,3%)/Al2O3.

Pentru proiectarea modelului functional s-au avut in vedere toate etapele tehnologice necesare obtinerii celor mai bune randamente de tratare.

Fluxul tehnologic aferent modelului functional include trepte de contact apa-ozon si reactorul catalitic, urmat de filtrul de adsorbtie. Modelul functional este configurat in asa fel incat sa poata fi operat atat cu pat catalitic imobilizat, cat si in mediu fluidizat. Din punct de vedere hidraulic, dimensionarea modelului functional a fost facuta utilizand mediul software EPANET 2.0.

Pentru dimensionarea sistemului de decontaminare a apei s-a considerat un modul de generare a ozonului cu o capacitate de max. 10 g ozon/ora. Doza de ozon injectata in fiecare dintre cele 3 puncte de injectie este de 8,0 mg O3/min.

Schema tehnologica de proces selectata pentru producerea ozonului se bazeaza pe un sistem ajustabil de generare a ozonului in configuratie coaxiala, la o frecventa de 15 kHz, racit cu apa. Variatia productiei de ozon se face prin variatia frecventei generatorului de ozon.Generatorul de ozon este alimentat cu oxigen cu puritate de 85-90% produs de catre un concentrator de oxigen de tip PSA, echipat cu site moleculare de adsorbtie.

Procesul de tratare a apei va fi complet automatizat si cuprinde tabloul de comanda si automatizare, senzori si sistem de achizitie date.