Nazwa projektu: „Efektywne usuwanie mikrozanieczyszczeń ze ścieków przy użyciu elektrochemicznego utleniania na nanokrystalicznych anodach diamentowych (DIAOPS)"

Całkowity koszt kwalifikowany projektu: 438 078,68  PLN

Kwota dofinansowania WFOŚiGW w Gdańsku: 350 000 PLN

Projekt współfinansowany w latach 2017-2019 ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku w ramach konkursu „Pomorskie projekty badawczo-rozwojowe” (edycja 2017 r.), umowa nr WFOŚ/D/201/7/2018.

Opis projektu:

Odcieki składowiskowe (ang. Landfill Leachates (LLs)) są płynnymi produktami ubocznymi powstającymi podczas składowania odpadów stałych, głównie w wyniku perkolacji wód deszczowych. Kompozycja LLs jest złożona i zmienia się wraz z upływem czasu. Ponadto, charakteryzuje się podwyższoną ilością azotu amonowego i trwałymi zanieczyszczeniami organicznymi niebiodegradowlanymi (BZT5 / COD <0,5). Obecność toksycznych mikrozanieczyszczeń ogranicza skuteczną utylizacje LLs. W związku z tym stosuje się kombinację procesów fizycznych, chemicznych i/lub biologicznych w celu uzyskania jakości ścieków spełniających wymagania środowiskowe. Ostatnio coraz częściej stosujemy zaawansowane procesy utleniania w celu utylizacji odcieków składowiskowych.

W tym projekcie zostanie zbadane utlenianie elektrochemiczne na elektrodach diamentowych domieszkowanych borem (BDD) o różnym stężeniu do domieszkowania boru (10 000, 5 000) jako wstępny etap utylizacji odcieków w celu zwiększenia intensywności procesów biologicznych. Z tego powodu zostanie zwrócona szczególna uwaga na sprawność elektrochemicznego utleniania materii organicznej (COD = 4225 mg O2/L, BOD = 366 mg O2/L) oraz amoniaku (2,270 mg N-NH4/dm3) w badanych próbkach LL.

W ramach projektu będzie analizowana wpływ domieszkowania elektrod na efektywność mineralizacji makrozanieczyszczeń (azotu całkowitego, amoniaku, ChZT, BZT20) i mikrozanieczyszczeń (MZ) takich jak bisfenol A (BPA, plastyfikator), diklofenak sodu (niesteroidowy lek przeciwzapalny), sulfometaksazol (antybiotyk), kwas perfluorooktanowy  (PFOA), sulfonian perfluorooktanu (PFOS) (związki powierzchniowo czynne). Proces elektrolizy mikrozanieczyszczeń będzie prowadzony przez 8 godzin w reaktorze otwartym z ciągłym mieszaniem o pojemności 400 ml. Próbki odcieków składowiskach/lub wody z dodatkiem buforu fosforanowego będą pobierane z reaktora w odstępach 1, 2, 4 i 8h.

Najbardziej wydajnym materiałem na tym polu jest diament domieszkowany borem.  Takie elektrody będą wytwarzane w procesie chemicznego osadzania fazy gazowej wspomagane plazmą mikrofalową. Wykonane elektrody będą w postaci cienkich warstw około 3 µm, które będą charakteryzowały się budową nanokrystaliczną (wielkość ziarna poniżej 500 nm). Takie elektrody posiadają bardzo dobre parametry elektryczne (rezystywność na poziomie mΩ cm-1), oraz szerokim oknem potencjałowym około 3 V.

Wytworzone elektrody będą testowane na rzeczywistych próbkach odcieków surowych, oraz ścieków oczyszczonych uzyskiwanych w ramach współpracy ze składowiskami odpadów oraz oczyszczalniami ścieków. Jako elektrody zostaną wykorzystane elektrody diamentowe domieszkowane borem na poziomie 5 oraz 10 tyś. ppm atomów boru. Takie elektrody charakteryzują się bardzo dobrymi parametrami elektrycznymi i wysoką sprawnością utylizacyjną. Stąd są obiecującym kandydatem do zaawansowanych technik utleniania.

Link do raportu końcowego: RAPORT