Pag - alam sa mga Pondo ng Organ at sa Paggamot na Hamon
Ang mga organikong dumi, kabilang ang mga pestisidyo, gamot, kemikal na pang-industriya, at mga produktong personal na pangangalaga, ay nananatili sa tubig, lupa, at hangin, na nagbabanta ng mga panganib sa ekosistema at kalusugan ng tao. Marami sa mga compound na ito ay lumalaban sa mga kombensiyunal na paraan ng paggamot, na humahantong sa pagtitipon ng mga indibidwal na paggamot, halimbawa, ang mga aktwal na compound at mga labí ng antibiyotiko ay maaaring magdulot ng matagal na pinsalang pang-ebolusyon at nakatutulong sa mga prosesong pang-interapi.Tradibidwal.Ang tradisyonal na isahang-gamot ay maaaring makaapekto sa mga pamamaraangnostipika at mga prosesong biyolohikal.
Pag - unawa sa Biyolohikal na mga Paggamot
Ang mga pamamaraang ito ay karaniwang itinuturing na eco-friendly, cost-productive, at angkop para sa malalaking-scale application tulad ng munisipal wastewater treatment, industriyal na pangangasiwa, at pagreresulta sa lupa.
Mga Pangunahing Proseso ng Biyolohikal
- Ang mga aktibisadong Sludge[: Mga mikroorganismong aerobiko sa mga sistemang suspensyong surpasiyo ay kumakain ng organikong materya.Ang prosesong ito ay malawakang ginagamit ngunit hindi gaanong mabisa para sa mga compound na recalcitrant.
- Bioaugmentation[[[FLT:[1]: Ang espesipikong mga uring nagpaparumi-nadudungis ay idinaragdag upang mapainam ang pagkasira ng mga natututunang compound, tulad ng mga klorinated solvent o polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs).
- Phytoremediation[: Nasisipsip, nahahalo, o nababago ng mga halaman ang mga dumi sa pamamagitan ng mga interaksiyong rhizosphere at enzymatic activity. Kapaki-pakinabang sa mga mabibigat na metal at ilang organikong dumi.
- Fungal Bioremediation: Ang White-rot fungi ay naglalabas ng mga lignolytic enzyme na maaaring mag-iba ng isang malawak na espesye ng mga walang tigil na dumi, kabilang ang mga tina, pestisidyo, at parmasyutiko.
- [Anaerobic Digestion: Microorganisms policic infects influents sa kawalan ng oksiheno, na gumagawa ng biogas habang nakakasamâ ng komplikadong organiko sa banlik o mataas-strength na basura.
Mga Pakinabang at mga Responsibilidad
Ang biolohikong mga paggamot ay hindi nababago at lumilikha ng kaunting pangalawahing basura. Maraming sangkap na ginagamit sa pagbabagu - bago ng mga bagay na nagpaparumi sa katawan ang maaaring humantong sa di - kumpletong pagsamâ at sa pagbabago ng mga produkto na maaaring mas matagal na nagbabago at sensitibo sa temperatura, pH, at nakalalasong mga shock.
Ang Bahagi ng mga Paggamot sa Pamamagitan ng Kimika
Ang mga kemikal na paggamot ay gumagamit ng mga reaktibong ahente upang mabilis na mapabantuan o baguhin ang mga organikong dumi. Advanced Oxidation Proces (AOPs) ay partikular na mabisa para sa mga compound na bio-recalcitrant.
Karaniwang mga Paraan ng Pag - inom ng Kimikal
- : Ang Ozone ay direktang umaatake sa mga hindi-saturated bond o lumilikha ng mga hydroxyl radikal sa mga kondisyong alkaline. Mabisa para sa decolorization at disimpektasyon.
- Fenton Process: Ferrous iron catalyzes hydrogen oksihenada fertrivide upang lumikha ng mga hydroxyl radikal.works mahusay sa acidic pH, tamang-tama para sa industriyal na maruming tubig.
- Photocatalysis: Mga subconductor (e.g., TO2) na pinapatakbo ng liwanag na UV ay lumilikha ng reactitive oxygen species. Suitable para sa mga low-concentration na mga dumi.
- Ang Elektrokemikal na Oksidasyon: Tuwirang paglilipat ng elektron sa mga node o henerasyon ng mga oksidanteng katulad ng chlorine ay nagpapasama sa mga dumi; walang kinakailangang kemikal na pagdaragdag.
- AngChemical Reduction[: Zero-valent iron o sulfides ay nagpapaliit ng mga halogenated na organiko, na sumisira ng carbon-halogen bonds.
Mga Lakas at mga Balakid
Mabilis ang mga paraang kimikal at maaaring makamit ang mataas na mga pag-aalis ng mga efficiencie para sa mga espesipikong compound. Ang mga ito ay hindi gaanong apektado ng mga nakalalasong shock. Gayunpaman, kadalasang ito ay kumukunsumo ng mahalagang enerhiya at mga kemikal, lumilikha ng mga-produkt (e.g., bromate mula sa ozoonation, o organochlorinines mula sa chlorination), at maaaring hindi makamit ang kumpletong mineralisasyon nang walang kasunod na biyolohikal na pagpapakintab.Environ Science &am; journal[TL] na maaaring hindi maaaring magkaroon ng mga tampok na epistwal na mga ektibong mga ektwal na mga ektwalidad na mga ektwal na mga ektwal na mga ekwad na mga ektibo sa mga ektibong-kalihikalihikalihikalihikalihikalihikalihikalihikadong biolohikal na mga ke.
Mga Pakinabang ng Pinagsamang Biyolohikal at kimikal na mga Paggamot
Ang mga sistemang integrated ang nag - aalis sa bilis ng kemikal na oksidasyon at ang hindi gaanong malubhang mga kalagayan ng biyolohikal na pagkasira.
- [[Talaksan] [[Talaksan] Ginagamit ang kemikal na oksidasyon[: Paghahati ng mga komplikadong molekula sa mas maliit na elastisidad na emerhensiya, pagbabawas ng lason at pagpapabuti ng bioavailabilidad. Halimbawa, ang ozone ay maaaring magbukas ng mga asimang singsing, na ginagawa itong madaling makuha ng mga bakterya.
- Post-treatment biological exciting[: Pagtanggal ng mga steed oksidante at deduct sa pamamagitan ng-products, at paggawa ng bahagyang oksidized compounds upang maging carbon dioxide at tubig.Ito ay nagpapababa sa pangangailangang kimikal.
- Biolohikal na sinusundan ng kemikal: Sa ilang mga kaso, ang biyolohikal na paggamot ay inilalapat muna upang alisin ang madaling alisin na organikong materya, pagkatapos ay isang maikling kemikal na oksidasyon ang humahawak sa recalcitrant seleksiyon.Ito ay nakababawas sa kemikal na pagkonsumo.
- [[[Talaksan:: Mga daloy ng recycle sa pagitan ng mga biological at chemical reactor upang maging kapaki-pakinabang ang pag-aalis at pagbabawas ng dumi. Halimbawa, ang ozone ay maaaring i-screated nang walang tigil upang mapanatili ang gawaing biomass habang hinahadlangan ang pagtitipon ng mga inhibitory compound.
Ang pananaliksik na inilathala sa [[ ay nagpapakita na ang pag-uugnay ng ozoonasyon sa biological reversion carbon (BAC) fination ay nagkamit ng mahigit 90% pag-alis ng mga micropollutant, kung ihahambing sa 50-70% para sa alinmang proseso lamang, habang binabawasan din ang mga gastos sa enerhiya.
Pananaliksik sa mga Pagtuklas at Pag - aaral ng Kaso
Pag - aaral ng Kaso 1: Parmaceutical Wastewater
Isang full-scale na plantang gumagamot ng maruming tubig sa ospital ay nag-empleo ng isang Fenton pre-treatment na hakbang na sinundan ng isang membrane bioreactor (MBR). Ang pinagsamang sistema ay nagtanggal ng 95% ng mga antibiyotiko at 85% ng kabuuang organikong karbon (TOC), na may biyolohikal na yugto na humahawak ng natitirang mga-produkto. Sa kabaligtaran, ang MBR lamang ay nagkamit lamang ng 60% na pag-alis ng antibiyotiko dahil sa mga epektong inhibignatory.
Pag - aaral ng Kaso 2: Pestisidyo-Contaded Soil
Ang mga tubig na kontaminado ng mga pestisidyong organochlorine ay ginamot gamit ang isang elektrokemikal na oksidong hakbang (gamit ang bron-doped na brilyanteng aminode) sa loob ng 2 oras, pagkatapos ay inobasyon ng isang Ang mgaPseudona[ konsorte.[5] Pagkatapos ng 30 araw, ang 98% ng DDT at lindane ay nababa, kung ihahambing sa 70% para sa paggamot na biyolohikal lamang at 80% para sa kemikal lamang. Ang kemikal na pre-gamot na substinment ay nabawasan, na aktibidad na nagdudulot ng terbir.
Araling Kaso 3: Napapalabis ang Textile Dye
Ang tectile wastewater na naglalaman ng mga tinang azo ay ginamot ng photocatalysis (Tio[/UV) sa loob ng 1 oras, na sinundan ng aerobic gumagalaw na bed biofilm reactor (MBR).Ang pagtanggal ng kulay ay 99% at ang COD ay nag-aalis ng 92%, na may biological step na nag-ebolb na mga amumuli na mga aunting aunti na nabuo sa panahon ng photocatalysis. Ang pinagsamang proseso ay gumamit ng 40% mas kaunting enerhiya kaysa sa paggamit ng photocatysis lamang para sa effluent.
Mga Paghahambing sa Laboratory-Scale
Ang isang meta-analysis ng 50 pag-aaral ay nakatagpo na ang pinagsamang mga sistemang biolohikal-kemikal ay nagkamit sa average na 30% mas mataas na pag-aalis ng polusyon at 20% mas mababang gastos sa pagpapatakbo kumpara sa mga isahang proseso. Ang sinerhiya ay pinaka-bigkas para sa mga compound na may log Kow sa pagitan ng 2 at 5°F ⁇ EF ⁇ EFH ⁇ ph ⁇ bic na mga molekula na nag-i-hati sa pagitan ng tubig at biomass.
Mga Hamon at mga Tagubilin sa Hinaharap
Pagmamaniobra sa mga By-Product at Pagkalason
Ang kemikal na oksidasyon ay maaaring lumikha ng mga panggitnang mas nakalalason kaysa sa mga compound ng magulang (hal.g., brominated disimpektation by-products mula sa ozonasyon ng bromide-rich na tubig). Ang biologenic post-gamot ay dapat maingat na idinisenyo upang pababain ang mga ito. Real-time na pagsubaybay ng lason (e.g., gamit ang biolumincence assays) ay maaaring maging gabay sa pagkontrol ng proseso.
Pinalulubha ang mga Kalagayan ng Reaksiyon
Ang pinagsamang mga sistema ay nangangailangan ng pagbalanse ng pH, temperatura, oksiheno, at oksidant na dosis upang mapanatili ang biyolohikal na gawain.
Halaga at Paa-Up
Ang pagsasama ng mga espesyalisadong kagamitan (e.g., ozone generators, UV reactors) ay nagpapataas ng gastos sa kapital. Gayunpaman, ang life cycle analysis ay nagpapakita na ang nabawasang kemikal na paggamit at mas mataas na mga bidyo ay maaaring mag-anyayaya sa mga gastos na ito sa loob ng 2-5 taon. Ang mga mobile treatment unit at modular na disenyo ay lumilitaw para sa desentralisadong aplikasyon.
Matalinong Paglipat at Pagkontrol
Ang mga makinang nag-aaral ng algorithms ay maaaring humula ng mga optimikong kemikal na dosis at biolohikal na oras ng pakikipag-ugnayan batay sa influent na kalidad. ang mga proyektong pilot sa Europa ay gumamit ng mga online sensor (e.g., UV absorbance, COD, influentic) upang awtomatikong mag-ebolb sa pagitan ng biyolohikal at kemikal na mga statipikasyon, binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya ng 30%.
Nagsasamang mga Technologies
- Ang Enzymatic treatment[: Immobilisadong laccase o peroxidases ay maaaring gamitin bilang isang hindi gaanong kemikal na alternatibo, na lumilikha ng reactiving species na walang malupit na mga kondisyon.
- Electro-bioremediation: Ang mababang mga electric field ay pumupukaw ng gawaing mikrobyo o direktang nagpapagana ng mga dumi sa lupa at sa ilalim ng lupa.
- Solar-Celten AOPs: Pinagsama ang photocatalysis at biological treatment sa mga liblib na lugar gamit ang natural na sikat ng araw, na binabawasan ang gastos sa enerhiya.
Ang European Commissioniers Water Framework Directive ay nanghihikayat sa mga integrated treatment train para sa mga prioridad na sangkap, na itinatampok ang pinagsamang mga sistemang biyolohikal-kemikal bilang isang pangunahing teknolohiya para sa paglalapat ng mahigpit na limitasyon sa pagpapalabas.
Pagsasaayos
Ang pagsasama-sama ng mga biyolohikal at kemikal na paggamot ay naghaharap ng isang matatag, naibabagay, at mahusay na estratehiya para sa pag-alis ng mga organikong dumi na lumalaban sa mga isa-method rekombinasyon. sa pamamagitan ng paggamit ng mga prosesong kemikal upang buwagin ang mga istrakturang recalcitrant at mga biyolohikal na hakbang upang makumpleto ang mineralisasyon, ang mga pinagsamang sistema ay nagkamit ng mas mataas na pag-alis ng mga efficiencies, mas mababang pagkonsumo ng enerhiya, at pagbabawas ng mga sedigency na pag-conducting, pagkontrol sa mga sistemang pang-kodibidwal sa mga sistemang pang-intibo, pag-intibo at pag-pag-proseso ng mga sistemang biolohikal, pag-edrurururukwelohensiyal, pag-kadeporma ng mga sistemang pang-kado, pag-kadesensya, pag-proprodukto, pag-produkwelohikado at pag-produkto, pag-proprodukto, pag-produkto, pag-produkto ng mga sistemang biyolohikal, pag-