Kadmiumm és ólommal szennyezett ipari szennyvíz kezelése tölgyfából és tölgyfa kéregből készült magnetizált bioszénnel

Adatszolgáltató

Szervezet/Adatszolgáltató neve 
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Tanszék, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék, Környezeti Mikrobiológia és Biotechnológia Kutatócsoport
Kapcsolattartó személy neve 
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória

Elérhetőség

Telefon/fax 
+36-1-4632347
Technológia fő adatlapja
Technológia neve 
Kadmiumm és ólommal szennyezett ipari szennyvíz kezelése tölgyfából és tölgyfa kéregből készült magnetizált bioszénnel
Technológia angol neve 
Cadmium and lead remediation using magnetic oak wood and oak bark fast pyrolysis bio-chars
Kifejlesztés országa 
India
A fejlesztés fázisa  
közvetlenül demonstráció előtt

A fejlesztés finanszírozása

Fejlesztés befejezése 
2013
Alkalmazási kör
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • kadmium

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Cd+2 adszorbció magnetizált bioszenen, pH: 5, 25 Celsius fokon, 1-100mg/L koncentráció tartományban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
%
Jellemző végérték 
53
Maximális végérték 
99
Szennyezőanyagcsoport, amire alkalmazható|Konkrét szennyezőanyag 
  • Fémek, félfémek és vegyületeik
  • ólom

Csökkentendő környezeti kockázat jellemzése

A környezeti kockázatot jellemző mérőszám 
Pb+2 adszorbció magnetizált bioszenen, pH: 5, 25 Celsius fokon, 1-100mg/L koncentráció tartományban
A környezeti kockázatot jellemző mérőszám mértékegysége 
%
Jellemző végérték 
99
Maximális végérték 
100
Technológiára vonatkozó információ
Környezeti elem/fázis, amelyre a módszer alkalmazható 
Felszíni víz
Technológia típusa 
Egyszerű
Technológia alapja 
Fizikai-kémiai
A technológia általános ismertetése 

A cél kadmium és ólom eltávolítása ipari szennyvízből, magnetizált és nem megnetizált tölgyfa és tölgyfakéregből készült bioszénnel. Az alkalmazott bioszén a bioolajgyártás mellékterméke, melyet gyors pirolízissel állítottak elő tölgyfából és tölgyfakéregből, 400-450 C°-n. A bioszén egy részét utókezelték magnetizálással. A magnetizálás során a bioszén vizes oldatához Fe3+/Fe2+ oldatot kevertek, melyet NaOH-al utókezeltek. A kezelés során a vasoxid kicsapódott a bioszén felületére. A megnetizált bioszén nagyobb adszorpciós képességgel rendelkezik, a nem magnetizálthoz képest. Magnetizált adszorbensek alkalmazása felszíni vizek és szennyvizek tisztítására aránylag újdonságnak számít. Gyors pirolízissel gyártott, kezeletlen, tölgyfa és tölgyfakéreg bioszén, valamint utólag magnetizált tölgyfa és tölgyfakéreg bioszént alkalmaztak kadmium és ólom eltávolítására különböző pH-jú és szilárd/folyékony fázist tartalmazó közegben, változó hőmérsékleten. A kezelt bioszenek adszorpcióját összehasonlították a nem magnetizált bioszénnel és egyéb adszorbenssel és rámutattak a magnetizált bioszenek hatékonyságára a víztisztításban.

A technológia újdonsága 

A magnetizált bioszenek vonják ki a leghatékonyabban a kadmiumot és az ólmot vizes oldatokból. Az optimális pH 5. A megkötési képesség nő a hőmérséklettel. Ezek jobb abszorbensek, a nem magnetizált fából készült bioszénnél (20 kép.)

Technológia besorolása
Remediációs technológia fajtája 
  • kémiai
  • talajvíz kémiai kezelése in situ
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából 
Immobilizáció
Remediációs technológia a kivitelezés szerint 
in situ
Technológia-monitoring
Technológiai paraméterek 
Szennyezőanyag mennyisége
Hőmérséklet
pH
Fajlagos felület
Környezetmonitoring helye 
Telített talaj
Telítetlen (teljes) talaj
Felszíni víz
Technológia költségei
Beruházási költség 
100.000 - 200.000 HUF
Fajlagos müködtetési költség 
nincs rá becslés
Fajlagos energia költség 
nincs rá becslés
Fajlagos anyagköltség 
nincs rá becslés
Fajlagos munkaerőköltség 
nincs rá becslés
Fajlagos összköltség 
nincs rá becslés
SWOT (értékelés osztályzattal)
Költség 
3-közepes
Időigény 
1-nagyon nagy
Helyigény 
0-nem releváns
Munkaigény 
3-közepes
Felszerelés, műszerigény 
3-közepes
Szakember-igény 
3-közepes
Környezeti és munkahelyi kockázatok 
3-közepes
Környezethatékonyság 
4-nagy
Költséghatékonyság 
4-jó
Hasznosítható melléktermék keletkezése 
igen
Ártalmatlanítást igénylő melléktermék keletkezése 
nem
Automatizálhatóság / távvezérelhetőség 
nem
Alkalmazhatóság 
4-jó
Elérhetőség 
4-jó
Ismertség 
1-rossz
SWOT (szöveges értékelés)
Erősségek 

Nem túl magas költségigényű, könnyen elérhető, mivel a használt bioszén a bio-olajgyártás mellékterméke, ezáltal zöld technológia. A magnetizált bioszén használata pedig új és hatékony, különösképpen nagy mennyiségű lebegőanyagot tartalmazó, valamint olajos és zsírtartalmú vizek tisztítására, amelyek esetén a szennyezőanyagok a szén elszennyeződését, eltömődését okozhatják.

Gyengeségek 

Több komponensű rendszerekben az oldható anyag és a felület közötti kölcsönhatás komplikált, ezért előkísérleteket ígényel.

Lehetőségek 

Széles körű terjesztés.

Veszélyek 

A bioszén szénhidrogén tartalma, valamint szervetlen szennyezőanyag tartalma veszélyt jelenthet.

Publikáció, referencia
Publikációk 

Jelen tanulmány: Dinesh Mohan, Hemant Kumar, Ankur Sarswat, M. Alexandre-
Franco, Charles U. Pittman Jr.
Cadmium and lead remediation using magnetic oak wood and oak
bark fast pyrolysis bio-chars
Chemical Engineering Journal, Volume 236, 15 January 2014, Pages
513-528

Referenciák 

Dinesh Mohan, Hemant Kumar, Ankur Sarswat, M. Alexandre-
Franco, Charles U. Pittman Jr.
Cadmium and lead remediation using magnetic oak wood and oak
bark fast pyrolysis bio-chars
Chemical Engineering Journal, Volume 236, 15 January 2014, Pages
513-528

Képek
Mágneses biofaszén készítés általános sémája
Abszorpciós izoterma N2 77K-en a tölgyfa és tölgyfakéregből készült biofaszén
Pórusméretek elpszlása a tölgya és tölgyfakéregből készült biofaszénben
Tölgyfa (MOBBC) és tölgyfakéregből készült biofaszén (MOWBC) FITR spektruma
táblázat: felszíni értékek, pórus tömegek és denzitás értékek
MOBBC és MOWBC XRD erő
SEM mikrográf: tölgyfa a)1200x,b)2500x,c)6500x,d)10000x nagyítás
SEM mikrográf:tölgyfakéregbőlbiofaszén a)1200x,b)2500x,c)6500x,d)10000x nagyítás
mágneses erő: a) tölgyfa b) biofaszén 23.7Co
pH effektus abszorpcio a) Pb(II), b) Cd(II) tölgyfában és biofaszénben
Fém ionok a biofaszénben, abszorpciós mechanizmus
Egyensúlyi idő
táblázat:különböző Pb és Cd koncentrációk
táblázat: Cd koncentrációk
absorpciós izotermák:a)ólom-biofaszén,b)ólom-tölgyfa,c)Cd-biofaszén,d)Cd-tölgyfa
táblázat: izotermikus paraméterek Pb
táblázat: izotermikus paraméterek Cd
Pb ésCd eltávolítás, tölgyfakéreg, pH5, 25Co,  10g/L
táblázat: összevetés: Langmuir absorptios kapacitások-aktív szén és abszorbensek
Adatlap tulajdonságai
Adatlap azonosító (eredeti) 
1667
Bevivő 
Pál Zsófia
Státusz 
Publikált
Adatlap típusa 
Talajremediációs technológia
Létrehozás 
2014-04-19
Módosítás 
2018-06-22