Bosnian Arabic Bulgarian English German Italian Macedonian Russian Slovenian Spanish Turkish
Укладка ламината на пол. Быстрая укладка ламината своими руками видео. Укладка ламината по диагонали. Пробковое покрытие для пола. Качественная укладка пробкового пола. Пробковый пол плюсы и минусы. Смеси для выравнивания пола. Быстрое выравнивание бетонного пола. Выравнивание пола стоимость. Самоделки для дома. Лучшие самоделки для дома своими руками. Полезные самоделки для дома. Как обустроить кухню. Как обустроить маленькую кухню быстро. Как обустроить кухню фото. Как открыть свой магазин. Хочу открыть магазин с большим капиталом. Сколько стоит открыть магазин. Диван своими руками. Как сделать диван своими руками для дома. Диван своими руками чертежи. Дизайн маленькой кухни. Красивый дизайн интерьера кухни фото. Малогабаритные кухни дизайн.

Klikni 'Sviđa mi se' i prati nas na Facebook-u!

Uklanjanje polihloriranih bifenila iz podzemnih voda

tigg 01Više od 50 godina, polihlorirani bifenili (PCB) korišteni su u industrijskim i komercijalnim materijalima i dielektričnim tekućinama, izolirajućim i hidrauličnim uljima za hlađenje, impregnaciju, u električnoj opremi kao što su transformatori, kondenzatori i vakumske pumpe. Sintetizirani su prvi put 1929. godine. Termički i hemijski su vrlo stabilni, a biološki se teško mogu razgraditi.

Regulisanje PCB-a, u Evropskoj uniji, počelo je još 1975., a upotreba i marketing su striktno ograničeni 1985. godine1. Usvojena je Direktiva (96/59/EC) koja nastoji eliminisati polihlorirane bifenile i polihlorirane terfenile (PCB i PCT), a odnosi se na dekontaminaciju opreme koja ih sadrži. Takva oprema mora biti inventurisana, označena i prijavljena. Oprema koja sadrži PCB, a nije dekontaminirana mora se održavati u dobrom stanju da bi se izbjeglo curenje.  Odlaganje se sprovodi  licencirano u skladu sa Direktivom o otpadu (75/442/EEC), dok spaljivanje kao mjera odlaganja otpada mora biti usklađeno sa setom standarda iz Direktive o opasnom otpadu (94/67/EEC). Regenerisana ulja ne smiju sadržavati više od 50 milionitih dijelova (ppm) PCB i PCT. 2

Štokholmska konvencija o perzistentnim organskim zagađivačima (POP) tretira industrijske hemikalije. Grupa hemikalija poznatih kao PCB stekla je mnogo publiciteta zagađenjem rijeka i jezera u industrijskim regionima, pomorom i trovanjem ribe, jer je uzrokovala nekoliko skandala vezanih za ljudsko zdravlje, uključujući kontaminirano rižino ulje u Japanu 1968. i Tajvanu 1979. godine. PCB se javljaju kao nusprodukati sagorijevanja i industrijskih procesa. Skupa sa HCB i pentahlorobenzenom korišteni su u prošlosti za industrijske i poljoprivredne svrhe (kao pesticidi).

Upotreba im je zabranjena osamdesetih godina. U Sjevernoj Americi 1977. godine je zabranjena proizvodnja PCB-a zbog kobnih zdravstvenih uticaja. Naime, od ranije je poznato da njihov unos  kod ljudi može dovesti do ozbiljnih posljedica kao što su razvoj raka i neurološki poremećaji kod novorođenčadi. 3 Rasprostranjeni su u cijelom svijetu, pa i tamo gdje nikada nisu  korišteni.4 Imaju malu topivost u vodi i visok afinitet prema mastima. Lako ulaze u prehrambeni lanac i akumuliraju se u masnom tkivu.

Sredinom osamdesetih godina pokrenuta je inicijativa koja traje i dan danas: očistiti kontaminirana područja i ukinuti opremu i proizvode koji su još uvijek u upotrebi.

Prisjetimo se  nedavnog ekološkog incidenta u junu 2012. godine u Hrvatskoj. Naime, u slovenačkom mjestu Semič, gdje se nalazi bivša fabrika „Iskra“, PCB je korišten u proizvodnji kondenzatora u 60-im godinama. Kada su 80-tih godina zabranjeni, prema službenim navodima, iskorišteno je preko 3,400 t  PCBa.5

U Kupi, u selu Zorkovac, nizvodno od granice sa Slovenijom, 2012. godine je u somu teškom 22 kilograma ustanovljena količina od 146,1 mg PCB/kg ribe (PCB-a koji je kancerogen  i mutagen spoj), što je u odnosu na dozvoljeni nivo čak 18 puta više. Prema Pravilniku koji je na snazi u Republici Hrvatskoj, najveća dozvoljena količina je 8 mg PCB/kg ribe.6

Prakse nesavjesnog odlaganja i ispuštanja, koje su u prošlosti bile raširene, pridonijele su povišenim trenutnim količinama u podzemnim vodama i u sedimentima rijeka i jezera. Rastuća zabrinutost javnosti i vlasti zbog opasnosti po zdravlje, dovela je do nove prakse sigurnog uklanjanja i zbrinjavanja PCB-a, pri čemu se preostala (rezidualna)  kontaminacija  efikasno tretira adsorpcijskim kapacitetom aktivnog ugljika.

O aktivnim ugljevima

Aktivni ugljenik se upotrebljava za adsorpciju zagađivača iz tekućina i plinova tj. za proces hemijske filtracije. Koristi se i u mnogim aplikacijama za uklanjanje organskih ili neorganskih nečistoća. Osim svakodnevnog života, ima raširenu upotrebu u akvaristici, bazenima, farmaciji, kozmetici, proizvodnji hrane (pročišćavanju zraka iz prostorija), uklanjanju boja iz tekućina (sirupa) itd. Osnovna podjela aktivnih ugljenika je prema granulaciji, pa razlikujemo:

-       praškasti (PAC - powdered activated carbon) , i

-       granulisani aktivni ugljen (GAC - granular activated carbon).

Aktivni ugljevi se dobijaju termičkim razlaganjem čvrstih sirovina koje imaju visok sadržaj ugljenika (karbonatne organske tvari), poput bitumenskog uglja, ljuske kokosa ili oraha, lignita i treseta, životinjske kosti, drveta i drugih materijala.

Objavljen je i veliki broj naučnih radova na temu ispitivanja biljnih materijala od kojih se može dobiti aktivni ugljen visoke adsorpcione efikasnosti. Neki od tih materijala su ljuska badema i lješnjaka, košpice datule i šljive, morske alge, suncokret, biomasa iz gljiva, paprat, stabljika i klip kukuruza itd. Bitno je da polazna sirovina ima nizak sadržaj neorganske materije. Čak je preporučena upotreba crnog evropskog bora i divljeg kestena7. Ovo drveće bogato je ligninima (lat. Lignum - drvo), a lignini imaju visok sadržaj ugljenika.

U Evropi se za proizvodnju aktivnih ugljeva najviše koristio treset. Proizvodni output je iznosio oko 36,000 t godišnje (1993.), a 2002.godine nivo proizvodnje iznosio je približno 750,000 t godišnje. Proizvodnja iz kokosove ljuske bila je na četvrtom mjestu. Azija je danas vodeći proizvođač na svijetu, a prate je Amerika i Evropa (54%, 32% i 14%, respektivno, od ukupne svjetske proizvodnje).7

Adsorpcija nastaje kao rezultat fizičkog procesa gdje se slojevi atoma ili molekula jedne tvari privlače na površinu druge tvari. Aktivni ugljen ima izrazito veliku površinu koja je u njegovoj poroznoj strukturi i čini ga idealnim adsorbentom.8 Zbog toga je i korišten u mnogim tehnološkim procesima. Smatraju ga skupim, ali neophodnim proizvodom, i time su opravdani pokušaji da se sintetizira jeftinijim proizvodnim postupkom, a da pri tome ima istu ili bolju adsorpcionu moć. Najveća ukupna površina aktivnog ugljena nalazi se u porama, a ne na njegovoj vanjskoj površini. Ta, izuzetno velika površina, doprinosi  adsorpciji i objašnjava zašto se mnogo koristi u  savremenoj tehnologiji, (tabela 1.) 9.

 

Količina usitnjenog aktivnog ugljena

Poredjenje ekvivalenta površine

1 čajna kašičica

200 - 300 m3, a nakon aktiviranja  i do 2000 m3, tj. površina veća od igrališta

453 g (1 funta)

6 fudbalskih igrališta

 

 Aktivni ugljeni imaju grafensku slojevitu strukturu i pripadaju vrsti anizotropnih materijala, što znači da su im različita svojstva u različitim smjerovima posmatranja, za razliku od kristalnih izomorfnih materijala. Rendgenografskim ispitivanjima je ustanovljeno da su slučajno rasporedjeni mikrokristaliti osnovna gradivna jedinica aktivnog ugljena. Njih čine slojevi kondenzovanih heksagonalnih prstenova, slično grafitu. Ovi prstenovi zovu su grafenski slojevi. Razmak izmedju grafenskih slojeva kod aktivnih ugljeva je u rasponu od 0.34 -0.35 nm. Mikrokristalit ima debljinu od 2-5 nm, i sastoji se iz 5-15 slojeva. Razlikuje se od strukture grafita u postojanju šupljina, što je osnova anizotropnosti. Veličina mikrokristalita je najviše uslovljena temperaturom karbonizacije. Makroporozna struktura aktivnih ugljeva se formira sagorijevanjem materije prisutne u intersticijama izmedju mikrokristalita.7 Najviša energija adsorpcije je na stranama formiranim na presjeku ravni.

Tzv. IAN broj je opća mjera za mikroporoznost tj. mjerenje površine aktivnog ugljena. Za veću kvalitetu ugljena, (vrlo mikroporoznog) cifre se najčešće kreću u rasponu od 900-1100.

Aktivni ugljevi imaju veći afinitet adsorpcije organskih spojeva, pri čemu se molekularna težina, tačka ključanja i indeks loma adsorbata povećavaju, a topivost smanjuje 10.Izražen im je afinitet vezivanja za PCB, jer PCB spojevi imaju velike molekularne težine, visok refraktivni indeks (indeks loma), i nisku topivost. Za efikasnu adsorpciju potreban je aktivni ugljik kompatibilne veličine pora.

 

Supstance koje se dobro apsorbuju  aktivnim ugljenom

Pesticidi i herbicidi

DDT, aldrin, hlordan, BHC, heptahlor itd.

Aromatski rastvarači

Benzen, toluen, nitrobenzen itd.

Hlorovani aromatski spojevi

Polihlorovani bifenoli, hlorobenzen, hloronaftalin

Fenoli i hlorofenoli

 

Polinuklearna aromatska jedinjenja

Acetonaftalin, benzopiren itd.

Ugljovodonici visoke molekularne mase

Boje, amini, benzin, huminske kiseline

Hlorovana nearomatska jedinjenja

Ugljen tretrahlorid, hloralkil-etri, heksahlorbutadien itd.

Supstance koje se slabo apsorbuju  aktivnim ugljenom

Alkoholi

 

Ketoni niske molekulske mase, kiseline i aldehidi

 

Alifatična jedinjenja male molekulske mase

 

Jedinjenja velike molekulske mase ili koloidna organska jedinjenja

 

 

Materijali korišteni za dobijanje aktivnog ugljika diktiraju veličinu pora, tj. različite polazne sirovine daju različite strukture pora. Na primjer, struktura pora iz uglja bolje će primiti ove vrste molekula u odnosu na aktivni ugljik iz kokosa. Aktivni ugljici iz kokosove ljuske su pogodniji za spojeve manje molekularne težine, niske tačke ključanja, te nisu efikasni u ovom slučaju.

Stvaranje sloja adsorbatanapovršini aktivnog uglja varira sa koncentracijom i uslovima u fluidnom toku. Da bi ocijenili ekonomski potencijal aplikacije, moguće je razviti izoterme adsorpcije za odredjeni spoj u kontrolisanim uslovima. Mnoge izoterme su dostupne za različite spojeve u koje spadaju i PCB. Mogu se dobiti od proizvodjača ugljika, firmi koje se bave procesima prečišćavanja, iz literature US EPA (Američka Agencija za okoliš). Moguće ih je razviti u laboratorijskim uslovima.10

 

TIGG koristi GAC za uklanjanje polihloriranih bifenila iz podzemnih voda

Imali smo priliku da istražimo na koji način američka firma TIGG Corporation iz Pensilvanije, specijalizovana za projektovanje integrisanih sistema na bazi aktivnog ugljena, uklanja spojeve polihloriranih bifenila iz podzemnih voda. Kod podzemnih voda kontaminiranih sa PCB, topivost PCB izomera u vodi obično je između 20-60 milijarditih dijelova (ppb). Iznad ove koncentracije, PCB će se naći u vodi kao slobodan spoj. Kako je prikazano u izotermnoj jednačini koju je razvila TIGG Corporation, PCB se lako adsorbiraju na površinu aktivnog ugljena. Primjer PCB izomera sa jednim atomom klora (najniži afinitet za sve PCB izomere) pokazuje izvanredno vezivanje na ugljik, čak i na nivou od 1 ppb. Rezultat je da je otpadni efluent koncentracije ispod 1 ppb ostvariv10.

Tretman ove vode zavisi od održavanja aktivnog ugljenika "čistim" (za pravilan kinetički prenos molekula), i vremena kontakta potrebnog da bi se desila adsoprcija. Iskustvo na terenu koje su dobili inžinjeri firme TIGG je pokazalo da je kod zamućene vode, PCB u efluentu nakon adsorpcije u kontejnerima za tretman, često visok i do 5 ppb.  Razlog za ove više koncentracije od očekivanih, je što PCB prijanjaju za koloidne materijale u vodi ili bilo koji ugljik koji je u redu i prolaze kroz kolonu bez da se adsorbiraju.

Da bi se smanjila preostala koncentracija, tretman zahtijeva uzvodno i nizvodno filtriranje. Obično se instalira vrećasti filter od 5-10 mikrona prije kolone sa ugljenom  i jedan filter od 0.5 mikrona na kraju, prije ispuštanja. Filtracijom se uklanja većina suspendovanih krutih tvari koje mogu „začepiti“ kolonu sa ugljenikom, čime ograničavaju adsorpciju. Zahvaljujući filterima, olakšano je „hvatanje“ krutih tvari koje mogu pronaći svoj put do otpadnih voda.

Osim predfiltracije i postfiltracije, kolona treba biti pravilno dimenzionirana. Površina i dubina kolone utiču na efikasnost uklanjanja. Vrijeme kontakta od oko 7 do 8 minuta je optimalno za pravilnu adsorpciju (EBCT) 12.

Zaključak

Općenito posmatrano, adsorpcija aktiviranim ugljenom je efikasan način za reduciranje onečišćenja podzemnih voda sa PCB. Uspješni rezultati se postižu pravilno projektovanim sistemom koji uključuje predfiltraciju i postfiltraciju, pravilan odabir ugljenika i parametre projektovanih kolona (površina, dubina i vrijeme kontakta).

U većini slučajeva, potrebno je najmanje 91.4 cm dubine kolone, a površina sistema je obično dizajnirana za brzinu (protok) od 162.75 – 244.13 l/m2 u minuti13.Mogu se koristiti sporije brzine, ali treba izbjegavati vrlo niske jer to utiče na kanalisanje. Drugim riječima, tekućina će tražiti put manjeg otpora kroz kolonu, što će rezultirati slabom distribucijom.

 

1 DG Environment: Polychlorinated biphenyls and polychlorinated terphenyls  (PCBs / PCTs)

2 Priručnik za BiH u procesu približavanja EU okolišnoj legislativi. Regionalni centar za okoliš (REC), BiH. 2002.

3 Analiza koju je uradio Onkološki institut Ljubljana je pokazala da je kod žena u mjestu Semič (gdje je PCB korišten u proizvodnji), čak 4 puta učestaliji karcinom žučnog mjehura. Karcinom debelog crijeva i pluća su također viši u poredjenju sa ostatkom Slovenije.

4 PCB je pronađen u tkivu polarnog medvjeda. (Polar bears and PCBs. Norwegian University of Science and Technology. 2012).

5 Kad je došlo do zabrane korištenja PCB, fabrika u Semiču je raspolagala sa 246t neiskorištenog PCBa, od čega je 6.2 t prodato, a 169 t poslano na zbrinjavanje u Francusku. Ostatak je jedno vrijeme stajao u krugu postrojenja, pri čemu je navodno 27 t isparilo u zrak. Ostatak je smješten u betonski sarkofag. Svjedoci tvrde da se iz sarkofaga iscijedilo u tlo 13t, i kroz kraški teren dospjelo do izvora rijeke Krupe, koji je udaljen 3 km od Semiča.

6 Pravilnik o najvećim dopuštenim količinama određenih kontaminanata u hrani 

7 Milan Z. Momčilović, „Kinetički i ravnotežni parametri adsorpcionih procesa pri uklanjanju pojedinih štetnih katjonskih sastojaka iz vodenih rastvora aktivnim ugljevima dobijenih hemijsko - termičkom obradom srži ploda divljeg kestena i šišarke crnog bora“. 32 str. Doktorska disertacija, Univerzitet u Nišu, 2012.

8Adsorbati su tvari koje se adsorbiraju na površinu. Adsorbensi su tvari velike unutrašnje površine koje imaju sposobnost adsorpcije.

9 Izvor: EleganceReef. 

10 Izoterma je izolinija temperature. TIGG Corporation ima višedecenijsko iskustvo u razvoju tehnologija za sanaciju okoliša na bazi aktivnog ugljena. Why Activated carbon for PCB removal?

11 Ivan Gržetić. Hemija voda i otpadnih voda. Hemijski fakultet, Univerzitet u Beogradu. 2010.

12 EBCT tj. „empty bed contact time“ je vrijeme potrebno da tekućina prođe kroz zadati stvarni volumen ugljena koji je prisutan kao teoretski otvoreni volumen.

13 3 ft ili 91.4 cm; 4 - 6 galona, tj. 15.12 – 22.68 litara.

 

 

Posebno zahvaljujemo gosp.Tim Bourke, Marketing menadžeru TIGG Corporation na nesebičnoj podršci u pripremi ovog materijala i ustupljenim teničkim materijalima i informacijama.

 

Autori teksta:

Emina Ahmetović i Mr.sci. Maida Bešlagić, Udruženje za razvoj, unapređenje i promociju eko-poljoprivrede, turizma i zaštitu okoliša (EKOPOT), BiH.

Dr Nadjib Drouiche, Centar za istraživanje poluprovodnika, Alžir

 


 

Nasumični sadržaj