Arzén(III) eltávolítása vizes oldatokból nyers és cink-tartalmú fenyőtoboz bioszénnel

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport

Szervezet/Adatszolgáltató neveBudapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Technológia neveArzén(III) eltávolítása vizes oldatokból nyers és cink-tartalmú fenyőtoboz bioszénnel
Technológia angol neve
Arsenic(III) removal from aqueous solution by raw and zinc-loaded pine cone biochar
Kifejlesztés országa
Korea
A fejlesztés fázisa
közvetlenül demonstráció előtt
Fejlesztés kezdete
2012
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • arzén (III)/arzenit
Egyéb szennyezőanyag
Cu(II), Pb(II), Cd(II), Cr(IV), foszfátok, textil festékek, fenol, dodecil-nátrium-szulfát
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
As(III) koncentráció nyers fenyőtoboz bioszénen, pH:2-4, 25 C fok
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
μg/L
Jellemző kezdeti érték
100
Jellemző végérték
43
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • arzén (III)/arzenit
Egyéb szennyezőanyag
Cu(II), Pb(II), Cd(II), Cr(IV), foszfátok, textil festékek, fenol, dodecil-nátrium-szulfát
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám
As(III) koncentráció Zn-el kezelt fenyőtoboz bioszénen, pH:2-4, 25 C fok
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége
μg/L
Jellemző kezdeti érték
100
Jellemző végérték
30
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható
Felszín alatti víz
Felszíni víz
Technológia típusa
Egyszerű
Technológia alapja
Fizikai-kémiai
A technológia általános ismertetése

A talajremediációs technológia során bioszén kerül alkalmazásra, amelyet széles körben felhasználható a talaj fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságainak javítására. A bioszenet fenyőtoboz pirolízisével állítják elő.
A keletkezett anyag nagy fajlagos felületű, pórusos szerkezetű, ennek köszönhetően adszorbeálja (immobilizálja) a vízben lévő szennyező anyagokat, ezáltal a kezelt víz arzéntartalma jelentősen csökkenthető.

A forrás laboratóriumi kísérletet ír le. A bioszenet szárított fenyőtoboz 1,8 mm szemcseátmérőjű őrleményéből készítették pirolízissel (500 °C). A cinkkel kezelt bioszén előállításához 10 g PC bioszenet kevertek össze 100 mL Zn(NO3)2*6H2O prekurzor oldattal és 25 °C-on, 12 órán keresztül kevertették.
Az oldatok pH értékét 0,1 M standard HCl/NaOH oldattal állították be.
Vizsgálták a nyers és a Zn(NO3)2-vel kezelt PC bioszén fizikai-kémiai tulajdonságait, valamint az adszorpciós kapacitásait (pH 2-12, 10 g/L adszorbens és 100 μg/L adszorbeátum koncentráció, 25 °C) adszorpciós izotermákkal, kinetikai modellekkel és termodinamikai vizsgálatokkal. Az alábbi mérési módszereket alkalmazták: elemanalízis, felületanalízis, termogravimetriás (TG) analízis, Fourier transzformációs infravörös spektoszkópia (FTIR) és pásztázó elektron mikroszkóp (SEM).

A technológia újdonsága

Zn-tartalmú fenyőtoboz bioszén fizikai-kémiai, valamint adszorpciós kapacitását összehasonlítva a nyers fenyőtoboz bioszén adszorpciós kapacitásával, a kezelt bioszén hatékonyabb a nyers bioszénnél.

Remediációs technológia fajtája
  • fizikai-kémiai
Egyéb remediációs technológia
adszorpció
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából
Immobilizáció
Remediációs technológia a kivitelezés szerint
in situ
Technológiai paraméterek
Mozgatott vízmennyiség
Szennyezőanyag mennyisége
Hőmérséklet
pH
Fajlagos felület
Környezetmonitoring helye
Felszín alatti víz
Felszíni víz
Beruházási költség
1.000.000 - 2.000.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség
5 000 - 10 000 HUF
Fajlagos energia költség
2 000 - 5 000 HUF
Fajlagos anyagköltség
0 - 500 HUF
Fajlagos munkaerőköltség
5 000 - 10 000 HUF
Költségszámítással kapcsolatos megjegyzések

Az adatok becsült értékek, a technológiát kísérletileg alkalmazták, laboratóriumi körülmények között.

Költség
3-közepes
Időigény
4-kicsi
Helyigény
0-nem releváns
Munkaigény
3-közepes
Felszerelés, műszerigény
3-közepes
Szakember-igény
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok
4-kicsi
Célérték teljesítésének képessége
4-nagy
Környezethatékonyság
4-nagy
Költséghatékonyság
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése
nem
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése
igen
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség
nem
Alkalmazhatóság
4-jó
Elérhetőség
3-közepes
Ismertség
1-rossz
Erősségek

A nyers és kezelt fenyőtoboz bioszén adszorbensként való alkalmazása olcsó és hatékony technológia az As(III) eltávolítására a felszíni és felszín alatti vizekből. Hulladékot használ fel pirolízis után remediációra.

Gyengeségek

pH függő az adszorbeáló képesség, a technológia csak pH 2-4 között hatékony.

Lehetőségek

Széles körű terjesztés.

Veszélyek

A bioszén PAH tartalma veszélyt jelenthet a talajlakókra.

Publikációk

Vinh, N., Zafar, M., Behera, S.K. 2014. Arsenic(III) removal from aqueous solution by raw and zinc-loaded pine cone biochar: equilibrium, kinetics, and thermodynamics studies. Int. J. Environ. Sci. Technol. DOI 10.1007/s13762-014-0507-1

Referenciák

Vinh, N., Zafar, M., Behera, S.K. 2014. Arsenic(III) removal from aqueous solution by raw and zinc-loaded pine cone biochar: equilibrium, kinetics, and thermodynamics studies. Int. J. Environ. Sci. Technol. DOI 10.1007/s13762-014-0507-1

Adatlap azonosító (eredeti)
1778
Bevivő
Kovács Réka
Státusz
Publikált
Adatlap típusaTalajremediációs technológia
Létrehozás
Módosítás