Materiale Utilizate pentru Adsorbția Poluanților din Ape

1. INTRODUCERE

Dezvoltarea industrială este principala cauză de poluare a mediului cu consecinţe directe asupra dezechilibrului ecosistemelor, datorită acumulării poluanţilor.

Poluarea mediului este una dintre problemele cele mai complexe ale omenirii, datorită urmărilor, în majoritatea cazurilor, ireversibile şi cronice. Unul dintre factorii de mediu cel mai afectaţi de poluare este apa, cu precădere apele de suprafaţă.

Poluarea apelor datorată activităţilor industriale necesită procese specifice de epurare. Printre cei mai des intalniţi şi agresivi poluanţi se numără coloranţii şi metalele grele.

Metalele grele, (cuprul, cadmiul, cromul, plumbul, mercurul, zincul, şi altele) sunt considerate ca poluanţi deosebiţi de periculoşi, datorită dezechilibrelor şi bolilor care apar chiar la concentraţii mici şi datorită efectului cumulativ al acestora în organisme. Coloranţii pe lângă aspectul inestetic care il dau apelor sunt consideraţi sursă de poluare eutrofică şi poluanţi periculoşi cu efecte mutagene şi cancerigene în timp. Industria de obţinere a coloranţilor şi industria finisajului textil sunt numai două ramuri în care apele uzate conţin ambele tipuri de poluanţi.

Îndepărtarea metalelor grele din apele reziduale este strict necesară datorită toxicităţii acestora, chiar şi în cantităţi mici. Prin procesele de epurare a apelor se preconizează îndepărtarea acestor poluanţi sub CLA. Coloranţii rezultaţi în principal din industria textilă, sunt deosebit de toxici şi prin faptul că şi ei ca şi metalele grele au efect cumulativ, şi efectul poate să apară in timp. Pot să apară efecte mutagene şi cancerigene.

Dezvoltarea economică durabilă impune nevoia de procese cu impact negativ limitat asupra mediului şi identificarea de tehnologii de epurare aplicabile la nivel industrial, pentru îndepărtarea poluanţilor până la limita acceptată prin standarde pentru deversarea în emisar. Noile cerinţe economice duc la dezvoltarea de cercetări cu răspuns aplicativ şi la a aplica tehnologii cu grad scăzut de poluare, găsirea de noi materiale „economice” care să poată fi folosite în practica depoluării apelor. Cantitatea de deşeuri in creştere şi diversitatea compoziţiei acestora tinde să ridice probleme grave privind depozitarea precum şi gradul de poluare şi de risc pe care pot să îl provoace.

Procesele de adsorbţie a poluanţilor din apele uzate sunt procedee eficiente de epurare avansată, iar optimizarea lor vizează selectarea corectă a substratului şi alegerea parametrilor de proces, pentru a favoriza adsorbţia selectivă.

2. DEZVOLTAREA DE MATERIALE PENTRU ÎNDEPĂRTAREA POLUANȚILOR DIN APE

O tendinţă actuală in epurarea apelor, este găsirea tehnologiilor viabile şi la un preţ scăzut, bazate pe deşeuri. Acestă cerinţă apare natural ca urmare a cantităţilor mari de deşeuri depozitate în diverse locuri şi nefolosite, cu implicaţii în poluarea accentuată a mediului. Lemnul (rumeguşul) şi cenuşa de termocentrală sunt potenţiale substraturi cu eficienţă ridicată iar utilizarea lor in procese de adsorbţie reprezintă o soluţie cu grad ridicat de sustenabilitate.

2.1. Adsorbţia pe bază de substrat de rumegus a poluanților din apă

Dezvoltarea economică impune, utilizarea economică, integrală şi eficientă a întregii mase lemnoase care se exploatează, atat lemnul ca produs finit cat şi resturile obţinute prin prelucrarea lui. În urma prelucrării lemnului pe lângă producţia de cherestea se obţine şi o cantitate mare de rumeguş. Rumeguşul considerat deşeu, este folosit în principal pentru încălzire şi la producerea PAL-ului. Cu toate acestea cantităţi mari de rumeguş sunt depozitate în locuri neadecvate, pe malul râurilor, prin păduri, câmpuri fertile, contribuind astfel la poluarea mediului. Prin direcţiile actuale de diversificare a utilizării lui, rumeguşul tinde să devină materie primă pentru alte produse, transformandu-se din deşeu în material depoluator.

Pentru a putea fi utilizat ca substrat de adsorbţie, rumeguşul nu trebuie să prezinte pericol de poluare, potenţial datorat dizolvării substanţelor solubile, aspect investigat prin determinări de conductivitate, TDS, pH in apă, conţinut de cenuşă şi metale grele.

Substraturile pe bază de lemn oferă un număr de centrii activi deschişi adsorbţiei competitive/concomitente a poluanţilor aflaţi în amestec: metal greu şi colorant (metiloranj sau albastru de metilen). Ca urmare optimizarea va viza eficienţa ambilor componenţi din sistem, urmărind maximizarea acesteia.