REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Ponovna uporaba komunalne odpadne vode za sekundarne potrebe ljudi je trajnostni pristop za obvladovanje pomanjkanja vode. Zato smo v obravnavanem delu preučevali procese, ki se hkrati pojavijo pri obdelavi vode, zajete na iztoku male biološke čistilne naprave (SBWTP), z različnimi nanodelci ničvalentnega železa (nZVI) in komplementarnimi metodami remediacije vode. Preučili smo tri različne vrste nZVI: nanodelce, sintetizirane v laboratoriju, Nanofer STAR in Nanofer25 slurry. Prvi so se zaradi sproščanja bora izkazali za neprimerne za čiščenje vode, Nanofer STAR pa je imel prenizko reaktivnost. Najprimernejši nanodelci, Nanofer25 slurry, so bili uporabljeni za raziskave optimizacije količine nZVI in obratovalnih parametrov (časa mešanja in usedanja) za odstranitev izbranih onesnaževal iz vode. Za doseganje želene, več kot 90-odstotne učinkovitosti dezinfekcije je bilo treba uporabiti 0,25 g/L nZVI. Pri času mešanja, daljšem od 400 min, je prišlo do ponovnega razraščanja bakterij in desorpcije elementov. Pri koncentracijah nZVI, nižjih od 0,25 g/L, je bilo usedanje železovih delcev po nanoremediaciji manj učinkovito zaradi njihove stabilizacije z organsko snovjo. Z optimiziranim postopkom nanoremediacije smo iz vode odstranili večino bakterij in večji del organskih onesnažil. Preostale bakterije smo odstranili z natrijevim dikloroizocianuratom, organske kontaminante pa z adsorpcijo na aktivno oglje. Po nanoremediaciji se je nekoliko povečala tudi vsebnost amonijaka, ki smo ga v nadaljnjem postopku odstranili z ionsko izmenjavo na zeolitih. Tako smo vzpostavili večstopenjski postopek čiščenja za ponovno uporabo komunalne odpadne vode.
Za sanacijo onesnaženih tal je ena najučinkovitejših metod imobilizacija. Pri tem se zemljina zmeša z aditivi, kar vodi do nastanka inertnega kompozita. Za raziskavo remediacije smo uporabili najbolj onesnažen del zemljine z območja Stare Cinkarne v Celju, ki je bil zaradi preseženih mejnih koncentracij vodotopnega Zn klasificiran kot nevaren odpadek. Raziskali smo učinkovitost različnih industrijskih odpadkov kot aditivov za imobilizacijo: papirniškega pepela, premogovega letečega pepela, ponovčne jeklarske žlindre in rdečega blata iz predelave boksita. Papirniški pepel, premogov leteči pepel in ponovčna jeklarska žlindra imajo potencial za tvorbo produktov hidratacije, ki omogočajo kemično imobilizacijo kontaminantov. Rdeče blato ni bilo hidravlično aktivno in je bilo že delno nevtralizirano. Poskusi imobilizacije z uporabo majhnih deležev aditivov so pokazali, da je izluževanje potencialno strupenih elementov (PTE) v skladu z znanimi krivuljami odvisnosti od pH za kationske kovine (Cd, Pb in Zn) ter Mo kot oksianionski element. Povečanje učinkovitosti imobilizacije v kompozitih s časom je povezano z nastajanjem novih mineralov pri hidratacijskih in pucolanskih reakcijah. Adsorpcija onesnažil je glavni mehanizem imobilizacije pri uporabi rdečega blata. Kompoziti s papirniškim pepelom, premogovim letečim pepelom in rdečim blatom so glede na mejne vrednosti za inertnost okoljsko sprejemljivi, medtem ko so kompoziti s ponovčno žlindro presegli mejno vrednost za Mo v vodnem izlužku. Kombinacija papirniškega pepela z drugimi aditivi je v primerjavi z binarnimi sistemi povečala učinkovitost imobilizacije in izboljšala geotehnične lastnosti kompozita. Vsi kompoziti, razen tistih s ponovčno žlindro, so potencialno uporabni kot gradbeni material za sanacijo onesnaženih območij v obliki geotehničnih nasipov ali zasipov.