Giới thiệu về chất đốt hữu cơ và những thử thách về phương pháp trị liệu

Các hợp chất này chống lại các phương pháp điều trị thông thường, dẫn đến tích tụ trong môi trường. ví dụ, các hóa chất công nghiệp và các sản phẩm chăm sóc cá nhân, bền bỉ trong nước, đất và không khí, tạo ra những nguy cơ cho hệ sinh thái và sức khỏe con người. nhiều hợp chất này chống lại các phương pháp điều trị thông thường, dẫn đến sự tích tụ trong môi trường. ví dụ, những nghiên cứu này đã thúc đẩy các hợp chất hữu cơ và các chất kháng sinh có thể gây ra những tổn hại lâu dài và đóng góp cho sự kháng sinh học và sự kháng sinh học.

Hiểu được các phương pháp sinh học

Các phương pháp này thường được xem là thân thiện với môi trường, hiệu quả chi phí, và thích hợp cho ứng dụng quy mô lớn như xử lý nước thải thành phố, quản lý hiệu quả công nghiệp và cải tạo đất.

Các tiến trình sinh học chủ yếu

  • Quá trình này được sử dụng rộng rãi nhưng ít hiệu quả hơn cho hợp chất tái tạo.
  • Sự nghiên cứu ): chủng phân hủy đặc biệt được thêm vào để tăng cường sự thoái hóa của hợp chất mục tiêu, như thuốc giải gây mê hoặc hoặc chất lỏng hydro hydrohyd (PH).
  • Sự pha loãng ): cây cối hấp thụ, chuyển hóa hoặc biến chất ô nhiễm qua sự tương tác với cơ thể và hoạt động mơ hồ. Có ích cho kim loại nặng và một số chất ô nhiễm hữu cơ.
  • Sinh học bậc hai ): nấm trắng tiết ra chất enzyme egnanolytic có thể phá vỡ một loạt các chất ô nhiễm dai dẳng, bao gồm thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu và dược phẩm.
  • Anaerobic Digestion ): vi sinh vật chuyển hóa chất ô nhiễm khi thiếu oxy, sản xuất các loại sinh học trong khi các chất hữu cơ phức tạp trong chất thải hoặc chất thải cao cấp.

Lợi ích và giới hạn

Các phương pháp điều trị sinh học có thể bền vững và sản sinh ra chất thải phụ thuộc tối thiểu. Các vi sinh vật có thể thích ứng với các chất thụ tinh thay đổi, nhưng chúng cần thời gian lưu ý lâu hơn và nhạy cảm với nhiệt độ, PH và các xung điện độc. Nhiều hợp chất bổ sung từ cơ quan sinh học chống lại sự tấn công sinh học, dẫn đến việc làm suy thoái không đầy đủ và thế hệ các sản phẩm chuyển hóa có thể độc hại hơn hợp chất của các hợp chất cha mẹ.

Vai trò của việc điều trị hóa học

Các liệu pháp hóa học sử dụng các tác nhân phản ứng để phân hủy nhanh hoặc biến đổi chất ô nhiễm hữu cơ.

Những phương pháp tiếp cận chung của hóa học

  • Ozone tấn công trực tiếp trái phiếu chưa được bão hòa hoặc tạo ra hydroxyrates trong điều kiện alkaline. Có hiệu quả để làm giảm màu và khử trùng.
  • Tiến trình Fenton ): Ferrous catalyzes hydro peroxide để tạo ra hydroxyrates. Làm việc tốt tại acidic PH, lý tưởng cho nước thải công nghiệp.
  • Photocatalysis ): Semination (v. d., TiO2) được kích hoạt bởi tia UV tạo ra các loài ô nhiễm ít tập trung. Có thể thích ứng với các loại ô nhiễm tập trung.
  • Sự truyền bá điện tử trực tiếp tại các cửa hàng hay thế hệ chất oxy như chlorine làm ô nhiễm; không cần thêm hóa chất.
  • Tăng cường trung bình): không có gì cả hoặc viêm khớp (Speciated colated hữu cơ), phá vỡ các liên kết carbon-halogen.

Sức mạnh và sự hồi phục

Phương pháp hóa học nhanh và có thể đạt hiệu quả cao để loại bỏ các hợp chất đặc biệt. Chúng ít bị ảnh hưởng bởi các cú sốc độc hại. Tuy nhiên, chúng thường tiêu thụ năng lượng và hóa chất quan trọng, tạo ra các sản phẩm khoa học thực dụng (v.g. g., counate from ozonation, or organochlorines from chlorination), và có thể không đạt được sự phân hủy hoàn toàn mà không có sự đánh bóng sinh học sau đó.

Lợi ích của việc kết hợp các phương pháp trị liệu sinh học và hóa chất

Hệ thống tích hợp sẽ tăng tốc độ oxy hóa học và điều kiện ôn hòa của sự thoái hóa sinh học.

  • Việc điều trị bằng cách sử dụng oxy hóa học ): phá vỡ các phân tử phức tạp thành các trung gian sinh học nhỏ hơn, giảm độc tính và cải thiện tính sinh học. Ví dụ, ô nhiễm có thể mở vòng hấp dẫn, làm cho chúng có thể tiếp cận với vi khuẩn.
  • Việc điều trị hóa học ): loại bỏ các chất oxy hóa học và sản phẩm thoái hóa, và chuyển đổi một phần hợp chất oxy hóa thành CO2 và nước.
  • Sinh học sau đó có hóa học ): trong một số trường hợp, cách trị liệu sinh học được áp dụng trước tiên để dễ dàng loại bỏ chất hữu cơ dễ dàng bị hạ cấp, sau đó một phương pháp lọc hóa học ngắn xử lý phân số trực tiếp. Điều này giảm thiểu việc tiêu thụ hóa học.
  • Sự kết nối cơ quan ): dòng thời gian giữa các lò phản ứng sinh học và hóa học để loại bỏ tối ưu hóa và giảm thiểu chất thải. Ví dụ, Ô tan có thể được phân tách một cách gián tiếp để duy trì hoạt động sinh học trong khi ngăn chặn sự tích hợp của các hợp chất ức chế.

Nghiên cứu xuất bản trong Nghiên cứuWater cho thấy rằng tích hợp các phân tử carbon kích hoạt sinh học (BAC) đạt được trên 90% các vi chất, so với 50-70% cho mỗi quá trình, trong khi cũng giảm chi phí năng lượng.

Nghiên cứu và nghiên cứu trường hợp

Nghiên cứu 1: Thuốc mỡ

Một nhà máy xử lý nước thải quy mô toàn phần sử dụng một bước điều trị trước khi điều trị cho máy tạo màng (MBR). Hệ thống tổng hợp đã loại bỏ 95% thuốc kháng sinh và 85% các bon hữu cơ (TOC), với giai đoạn sinh học xử lý các sản phẩm còn lại. Ngược lại, chỉ riêng MBR đã làm được 60% việc loại trừ kháng sinh do tác dụng ức chế.

Nghiên cứu 2: Thuốc diệt côn trùng

Soil bị nhiễm khuẩn cơ quan (dùng một bước hóa trị bằng thuốc trừ sâu cơ thể bằng điện hóa (dùng kim cương có chất boron trong 2 giờ), sau đó tiêm chủng với một chất [FLT:] kết hợp với nhau. Sau 30 ngày, 98% chất D và lindane bị suy giảm, so với 70% phương pháp điều trị sinh học và 80% cho riêng các chất hóa học. Các chất hóa học đã được xử lý giảm độc hại, hiệu lực sinh học.

Nghiên cứu 3: Văn bản Dye Effluent

Nước thải văn bản chứa chất nhuộm azo được xử lý bằng ảnh chụp dạng phân tích. Việc gỡ bỏ màu là 99% và loại bỏ COD 92%, với chất khoáng hóa chất được tạo ra trong quá trình quang hợp. Quá trình kết hợp này giảm 40% năng lượng dùng để sử dụng điện ảnh riêng cho chất lượng của chất phóng xạ.

So sánh phòng thí nghiệm- Scale

Một siêu phân tích của 50 nghiên cứu cho thấy rằng kết hợp hệ sinh học- hóa học đạt được trên trung bình 30% số tiền chiết khấu cao hơn và 20% chi phí hoạt động thấp hơn so với một quá trình đơn. Sự hợp nhất được phát hiện nhất cho các hợp chất K [FLT: 0] giữa 2 và 5] giữa các phân tử thủy phân chia thủy lực phân chia giữa nước và sinh học.

Thử thách và sự hướng dẫn trong tương lai

Quản lý các dây dẫn và độ khó

Liệu pháp oxy hóa học có thể tạo ra các chất độc hơn các hợp chất phụ huynh (v. d., khử trùng bằng chất khử trùng bằng các sản phẩm từ nước giàu chất ô-zôn). Việc điều trị sinh học phải được thiết kế cẩn thận để làm suy yếu các hợp chất này. Việc kiểm tra thời gian thực của chất độc (v. g., sử dụng phát quang sinh học acis) có thể dẫn dắt quá trình kiểm soát.

Điều kiện làm báp têm

Các hệ thống kết hợp cần có khí đốt, nhiệt độ, oxy và oxy hóa học để duy trì hoạt động sinh học.

Chi phí và Tỷ lệ

Sự kết hợp của các thiết bị chuyên biệt (v. d., máy phát điện Ô-xy, lò phản ứng tia UV) tăng giá vốn. Tuy nhiên, phân tích chu kỳ sinh học cho thấy việc giảm sử dụng hóa chất và giảm tốc độ có thể bù đắp những chi phí này trong 2-5 năm. Các đơn vị xử lý di động và thiết kế mô-đun đang nổi lên cho các ứng dụng phân cấp.

Hợp nhất và điều khiển thông minh

Các thuật toán học máy có thể dự đoán thời gian học lượng hóa học tối ưu và tiếp xúc sinh học dựa trên chất lượng không rõ ràng. Các dự án phi công ở châu Âu đã sử dụng cảm biến trực tuyến (v.g., hấp thụ UV, COD, độc tố) để tự động bật lên giữa các giai đoạn sinh học và hóa học, giảm 30% tiêu thụ năng lượng.

Công nghệ nhập vai

  • phương pháp điều trị ): Imobilized lacles or peroxidas có thể được sử dụng như một loài thay thế hóa học nhẹ, tạo ra các loài phản ứng không có điều kiện khắc nghiệt.
  • trường phái elitro-bioremediation ): trường điện thấp kích thích hoạt động vi sinh vật hoặc trực tiếp oxy hóa chất ô nhiễm trong đất và nước ngầm.
  • Kết hợp ảnh phân tích sinh học với các phương pháp điều trị sinh học ở những vùng xa bằng ánh sáng tự nhiên, giảm chi phí năng lượng.

Ủy ban Châu Âu Chỉ dẫn làm việc trên khungWater ) khuyến khích các chuyến tàu điều trị tích hợp cho các chất ưu tiên, kết hợp hệ thống hóa sinh học với nhau như là một công nghệ chủ chốt để có giới hạn phát sinh nghiêm ngặt.

Kết luận

Sự kết hợp giữa các phương pháp sinh học và hóa học tạo ra một phương pháp hiệu quả, hiệu quả, hiệu quả để giải quyết các chất thải hữu cơ có hiệu, ngăn chặn sự tiếp cận đơn phương hóa. bằng cách sử dụng các quá trình hóa học để phá vỡ các cấu trúc tái tạo và các bước sinh học để hoàn thành việc khai khoáng, kết hợp các hệ thống đạt hiệu quả cao hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn, và giảm hiệu quả hóa các hoạt động so với việc duy trì một phương pháp điều trị. trường hợp nghiên cứu trong dược phẩm, thuốc trừ sâu và xử lý chất thải.