Kokkolan yliopistokeskus Chydenius

AOPI

tekijä: Tina Asplund Viimeisin muutos maanantai 01. helmikuuta 2016, 11.55
  • AOPI, Suomen Akatemia (1.6.2012-31.5.2016)
    • Kehittyneet hapetusprosessit teollisten jätevesien käsittelyssä, Advanced oxidation processes in industrial wastewater treatment
    • Posteri: Advanced oxidation processes in industrial wastewater treatment (AOPI)
    • Projektin kuvaus:
      • Kehittyneet hapetusprosessit teollisten jätevesien käsittelyssä (AOPI)
        AOPI-hankkeessa tutkitaan kehittyneiden hapetusprosessien soveltamista elintarvike- ja lääketeollisuuden jätevesien käsittelyyn sekä hapetuskäsittelyn vaikutuksia jätevesien toksisuuteen ja biohajoavuuteen. Tavoitteena on kehittää hybridiprosessi, jossa ensin pilkotaan jätevesien sisältämät suuret orgaaniset molekyylit ja sen jälkeen jäljelle jääneet epäpuhtaudet mineralisoidaan. Tutkimuksessa hyödynnetään korkeassa lämpötilassa ja paineessa tapahtuvaa katalyyttistä märkähapetusta sekä valokatalyysiä. Keskeisenä tavoitteena on kehittää heterogeeninen katalyytti, joka toimisi aktiivisesti molemmissa katalyyttisissä reaktiovaiheissa. Lisäksi analysoidaan prosessin taloudellisia, yhteiskunnallisia ja ympäristövaikutuksia Oulun yliopistossa kehitetyllä kestävyyden arviointityökalulla sekä jätevesien sisältämien yhdisteiden ja hajoamistuotteiden toksisuutta ja biohajoavuutta kokeellisilla menetelmillä, mikä edellyttää monitieteistä tutkimusyhteistyötä. Jätevesien tehokas puhdistaminen on merkittävä askel kohti teollisuuden suljettua vesikiertoa ja vesivarojen kestävää käyttöä.
        Hankkeessa on tutkittu lääkeaine- ja elintarviketeollisuudesta tulevia jätevesiä ja katalyyttisten hapetusprosessien vaikutusta näiden vesien toksisuuteen ja biohajoavuuteen. Hankkeessa malliaineiksi valittiin em. vesien sisältämiä yhdisteitä, kuten kasvinsuojelu- ja torjunta-aineita. lääkkeiden vaikuttavia aineita sekä muovin lisäaineita. Malliaineita olivat mm. bisfenoli-A, ftaalianhydridi, diuron, p-kumaarihappo ja perfluorioktaanihappo, joille on tehty hapetuskokeita sekä valokatalyyttisesti että märkähapetuksella. Katalyyttisiin kokeisiin hapetuskatalyyttejä on valmistettu ja karakterisoitu eri menetelmin, ja erityisesti on pyritty kehittämään molemmissa reaktioissa toimivaa bifunktionaalista katalyyttiä. Lisäksi on tutkittu katalyyttisten käsittelyiden vaikutusta malliaineiden ja todellisten jätevesien biohajoavuuteen ja toksisuuteen. Malliaineilla saatujen tulosten perusteella on julkaistu useita tieteellisiä artikkeleita ja vuoden 2015 aikana on valmistunut kolme projektiin liittyvää väitöskirjaa. Hankkeen tulosten perusteella katalyyttisellä hapetuksella on vaikutusta teollisuuden jätevesien biohajoavuuteen ja orgaaniseen kuormitukseen.
    • Project description:
      • Advanced oxidation processes in industrial wastewater treatment (AOPI)
        Wastewaters contain often organic solvents and degradation products which are harmful and toxic. This has led to stricter regulations related to wastewater. Therefore, efficient abatement methods are required. In addition, more information on long-term health effects, e.g. toxicity and biodegradability should be developed. AOPI project aims at studying and providing novel information on the advanced oxidation processes in the treatment of industrial wastewaters from pharmaceutical and food industry. For these waters no economic and technically viable solution exists. The idea is to develop a hybrid process that first decomposes large organic molecules and then mineralizes the rest. Photocatalysis and catalytic wet oxidation at high temperatures and pressures is applied. One task is to find a suitable bifunctional catalyst for both reaction stages. Furthermore, economic, societal, environmental and putative toxic effects of organic emissions are evaluated. The efficient wastewater treatment is a step towards closing the water cycles in industry and to sustainable water use. The success of the project requires a multidisciplinary approach.
        Wastewaters from pharmaceutical and food industry have been studied and the effect of the catalytic oxidation treatment on the biodegradability and toxicity of these waters has been examined. Selected model compounds, bisphenol-A, phthalic anhydride, p-coumaric acid, diuron, and perfluorooctanic acid, were used in catalytic wet air oxidation and photocatalytic experiments. Different supported oxidation catalysts were prepared and characterized by several methods. Further, the effect of the treatment in the toxicity and biodegradability of model compounds is evaluated. Several scientific publications have been published based on the results of model compounds and in 2015 three doctoral dissertations related to the project have been completed. According to the results, the oxidation treatment has effect on the biodegradability and reduction of organics in industrial wastewaters.
Jaa |