Search

Danas mnogo ljudi u svijetu konzumira vodu za piće u kojoj se nalazi arsen u povišenim koncentracijama. Također postoji i nekoliko lokacija u istočnoj Hrvatskoj gdje je arsen prisutan u povišenim koncentracijama. Dugoročna izloženost višim koncentracijama arsena negativno djeluje na ljudsko zdravlje, a u novije vrijeme istraživanja koja su provedena o utjecaju arsena na ljudsko zdravlje povezuju povišenu koncentraciju arsena s pojavom karcinoma. Iz toga razloga sve je veći interes za istraživanjem različitih metoda kojima se arsen može učinkovito ukloniti. Jedna od najčešće primjenjivanih metoda za uklanjanje arsena je adsorpcija. Metoda adsorpcije se koristi zbog jednostavnosti, učinkovitosti te ekonomičnosti. Cilj ovog diplomskog rada bio je promaći ekološki prihvatljivu metodu i optimalne uvjeta pri kojima se arsen najučinkovitije uklanja. Ispitana je mogućnost uklanjanja arsena iz vode za piće postupkom adsorpcije. Kao adsorbens u radu je korištena sirova i modificirana ljuska kakaovog zrna. Učinkovitost uklanjanja arsena ispitana je u ovisnosti o pH vrijednosti, vremenu adsorpcije, masi adsorbensa te početnoj koncentraciji arsena. Today, many people in the world are consuming drinking water that contains arsenic in elevated concentrations. There are also several locations in eastern Croatia where arsenic is present in elevated concentrations. Long-term exposure to higher concentrations of arsenic has a negative effect on human health and more recent research on the impact of arsenic on human health has linked elevated arsenic levels to higher incidence of various cancer. For this reason, there is a growing interest in researching various methods in which arsenic can be effectively removed. One of the most commonly used methods for arsenic removal is adsorption. The adsorption method is used for its simplicity, efficiency and economy. The aim of this thesis was to promote an environmentally friendly method and optimal conditions under which arsenic is most effectively removed. The possibility of removing arsenic from drinking water by adsorption was tested. Raw and modified cocoa shell was used as an adsorbent in the work, and for needs of this testing, a modification of the cocoa shell was made. Arsenic removal efficency was observed depending on four parameters; pH values, time adsorption, adsorbent mass and initial arsenic concentration.

Podzemne vode Panonskog bazena predstavljaju složen sustav s kompleksnom strukturom kontaminanata s visokim koncentracijama teških metala i arsena, visokom obojenošću i mutnoćom, visokim koncentracijama suspendiranih tvari, amonija i drugih hranjivih soli te visokim organskim opterećenjem. Uzroci smanjene kvalitete podzemne vode mogu se podijeliti na prirodne i antropogene. S obzirom na kompleksnost sastava podzemne vode, potrebno je primijeniti kombinirani pristup obrade voda da bi se udovoljilo nacionalnim propisima te smjernicama Svjetske zdravstvene organizacije. U ovoj doktorskoj disertaciji razvijena je nova metoda i sustav pročišćavanja podzemne vode koji jamči istodobno uklanjanje širokog spektra zagađivala i visoku kvalitetu pročišćene vode s obzirom na sve mjerene parametre, a neovisan je o temperaturnim promjenama i o ulaznom opterećenju. U tu svrhu korištena je kombinacija elektrokemijskih metoda (elektrokoagulacija, elektroredukcija, elektrooksidacija) i naprednih oksidacijskih procesa (UV+ozon), (UV+H2O2). Uzorci podzemnih voda uzeti su s područja istočne Slavonije u Osječko-baranjskoj županiji, na lokaciji Darde te u Vukovarsko-srijemskoj županiji na lokacijama Andrijaševaca, Antina, Komletinaca i Vrbanje (Hrvatska). Uzorci voda iz Vojvodine uzeti su s područja vodocrpilišta Zrenjanina i Temerina (Srbija). Uzorci voda iz Arizone uzeti su sa 6 lokacija na području grada Camerona/Tuba Cityja (SAD). Laboratorijskim (“jar”) testovima optimizirani su parametri kao što su: materijal elektroda, broj elektroda, ukupna površina reaktorskih elektroda za svaku vrstu materijala, razmak elektroda, jakost struje, trajanje procesa. Cilj je bio postići optimalan odnos stupnja pročišćavanja, utrošene energije i vremena aplikacije, te istodobno generirati što manju količinu otpadnog mulja. Dokazane su prednosti elektrokemijske obrade u odnosu na postojeće metode fizičko-kemijske obrade. Na osnovu dobivenih parametara konstruirano je pilot-postrojenje kapaciteta 1 m3/dan na kojemu je bila provjerena učinkovitost razvijene metode. Na osnovu dobivenih rezultata i provedene optimizacije radnih parametara procesa osigurana je tehnološka baza za konstrukciju i proizvodnju nove generacije industrijskih uređaja za pročišćavanje pitkih voda. Uz neznatne prilagodbe metodu je moguće primjeniti i za obradu različitih tipova industrijskih efluenata. Dobivena saznanja iskorištena su konkretno kod konstrukcije industrijskog uređaja za pročišćavanje procjednih voda kapaciteta 10 m3/dan, instaliranog na odlagalištu „Viševac“ kod Rijeke. Groundwater of Pannonian Basin presents a complex system with a complex mixture of contaminants with high concentrations of heavy metals and arsenic, highly staining and turbidity, high concentrations of suspended solids, ammonia and other nutrients, and high organic load. The causes of reduced quality of groundwater can be divided into natural and anthropogenic. Considering the complex structure of groundwater it is necessary to apply a combined approach of water treatment in order to satisfy both national regulations and guidelines of the World Health Organization. In this doctoral thesis, a new method and system of purification of groundwater is developed that guarantees the simultaneous removal of wide range of contaminants and high quality of purified water considering all measured parameters, and is independent of temperature changes and input load. For this purpose a combination of electrochemical methods (electrocoagulation, electroreduction, electrooxidation) and advanced oxidation processes (UV+ozone), (UV+H2O2) was used. Groundwater samples were taken in the area of Eastern Slavonia in Osijek-Baranja County on location in Darda, and in Vukovar-Srijem County in locations Andrijaševci, Antin, Komletinci and Vrbanja (Croatia). Samples of water were taken in Vojvodina in the area of cities Zrenjanin and Temerin (Serbia). Samples of water were taken in Arizona on six locations in the city of Cameron/Tuba (USA). By the laboratory (“jar”) tests the parameters were optimized such as the material of electrodes, number of electrodes, the overall surface of the reaction plates for each type of material, electrode distance, electric current, duration of the process. The aim was to achieve an optimal ratio of purification, energy and application time, and at the same time generate an even smaller amount of sludge. On the basis of these obtained parameters the pilot plant capacity of 1 m3/day was constructed and the effictiveness of the developed method was proven. Based on the obtained results and performed process optimization of the working parameters, the technology base for the design and fabrication of a new generation of industrial units for purification of drinking water was provided. With someminor adjustments, the method can be applied for the treatment of various types of industrial effluents. The resulting findings are used specifically for the construction of the industrial leachate treatment plant capacity of 10 m3 / day, installed at the landfill "Viševac" near Rijeka.

Podzemne vode Panonskog bazena predstavljaju složen sustav s kompleksnom strukturom kontaminanata s visokim koncentracijama teških metala i arsena, visokom obojenošću i mutnoćom, visokim koncentracijama suspendiranih tvari, amonija i drugih hranjivih soli te visokim organskim opterećenjem. Uzroci smanjene kvalitete podzemne vode mogu se podijeliti na prirodne i antropogene. S obzirom na kompleksnost sastava podzemne vode, potrebno je primijeniti kombinirani pristup obrade voda da bi se udovoljilo nacionalnim propisima te smjernicama Svjetske zdravstvene organizacije. U ovoj doktorskoj disertaciji razvijena je nova metoda i sustav pročišćavanja podzemne vode koji jamči istodobno uklanjanje širokog spektra zagađivala i visoku kvalitetu pročišćene vode s obzirom na sve mjerene parametre, a neovisan je o temperaturnim promjenama i o ulaznom opterećenju. U tu svrhu korištena je kombinacija elektrokemijskih metoda (elektrokoagulacija, elektroredukcija, elektrooksidacija) i naprednih oksidacijskih procesa (UV+ozon), (UV+H2O2). Uzorci podzemnih voda uzeti su s područja istočne Slavonije u Osječko-baranjskoj županiji, na lokaciji Darde te u Vukovarsko-srijemskoj županiji na lokacijama Andrijaševaca, Antina, Komletinaca i Vrbanje (Hrvatska). Uzorci voda iz Vojvodine uzeti su s područja vodocrpilišta Zrenjanina i Temerina (Srbija). Uzorci voda iz Arizone uzeti su sa 6 lokacija na području grada Camerona/Tuba Cityja (SAD). Laboratorijskim (“jar”) testovima optimizirani su parametri kao što su: materijal elektroda, broj elektroda, ukupna površina reaktorskih elektroda za svaku vrstu materijala, razmak elektroda, jakost struje, trajanje procesa. Cilj je bio postići optimalan odnos stupnja pročišćavanja, utrošene energije i vremena aplikacije, te istodobno generirati što manju količinu otpadnog mulja. Dokazane su prednosti elektrokemijske obrade u odnosu na postojeće metode fizičko-kemijske obrade. Na osnovu dobivenih parametara konstruirano je pilot-postrojenje kapaciteta 1 m3/dan na kojemu je bila provjerena učinkovitost razvijene metode. Na osnovu dobivenih rezultata i provedene optimizacije radnih parametara procesa osigurana je tehnološka baza za konstrukciju i proizvodnju nove generacije industrijskih uređaja za pročišćavanje pitkih voda. Uz neznatne prilagodbe metodu je moguće primjeniti i za obradu različitih tipova industrijskih efluenata. Dobivena saznanja iskorištena su konkretno kod konstrukcije industrijskog uređaja za pročišćavanje procjednih voda kapaciteta 10 m3/dan, instaliranog na odlagalištu „Viševac“ kod Rijeke., Groundwater of Pannonian Basin presents a complex system with a complex mixture of contaminants with high concentrations of heavy metals and arsenic, highly staining and turbidity, high concentrations of suspended solids, ammonia and other nutrients, and high organic load. The causes of reduced quality of groundwater can be divided into natural and anthropogenic. Considering the complex structure of groundwater it is necessary to apply a combined approach of water treatment in order to satisfy both national regulations and guidelines of the World Health Organization. In this doctoral thesis, a new method and system of purification of groundwater is developed that guarantees the simultaneous removal of wide range of contaminants and high quality of purified water considering all measured parameters, and is independent of temperature changes and input load. For this purpose a combination of electrochemical methods (electrocoagulation, electroreduction, electrooxidation) and advanced oxidation processes (UV+ozone), (UV+H2O2) was used. Groundwater samples were taken in the area of Eastern Slavonia in Osijek-Baranja County on location in Darda, and in Vukovar-Srijem County in locations Andrijaševci, Antin, Komletinci and Vrbanja (Croatia). Samples of water were taken in Vojvodina in the area of cities Zrenjanin and Temerin (Serbia). Samples of water were taken in Arizona on six locations in the city of Cameron/Tuba (USA). By the laboratory (“jar”) tests the parameters were optimized such as the material of electrodes, number of electrodes, the overall surface of the reaction plates for each type of material, electrode distance, electric current, duration of the process. The aim was to achieve an optimal ratio of purification, energy and application time, and at the same time generate an even smaller amount of sludge. On the basis of these obtained parameters the pilot plant capacity of 1 m3/day was constructed and the effictiveness of the developed method was proven. Based on the obtained results and performed process optimization of the working parameters, the technology base for the design and fabrication of a new generation of industrial units for purification of drinking water was provided. With someminor adjustments, the method can be applied for the treatment of various types of industrial effluents. The resulting findings are used specifically for the construction of the industrial leachate treatment plant capacity of 10 m3 / day, installed at the landfill "Viševac" near Rijeka.