Velika ekonomska kriza koja se u posljednjem desetljeću osjeća u cijelom svijetu ponovno je potakla razmišljanja o potrebi “reindustrijalizacije”. Reindustrijalizacija je ekonomski, društveni, ...ekološki i politički proces upravljanja nacionalnim resursima s ciljem revitalizacije industrije i ostalih gospodarskih aktivnosti, a oslanja se na razvoj i primjenu novih i inovativnih tehnologija. U okviru takvih nastojanja kemijsko inženjerstvo ima odlučujuću ulogu. Prema mišljenju mnogih znanstvenika reindustrijalizacija i razvoj “industrije za budućnost” temeljit će se na tri ključna područja: očuvanju i remedijaciji okoliša, uštedi energije i poticanju razvoja obnovljivih izvora energije te zaštiti ljudskog zdravlja. To nameće i potrebu prilagodbe sustava visokog obrazovanja novim industrijskim i ekonomskim izazovima.
U novije vrijeme sve se češće susrećemo s postignućima koja izlaze iz okvira “tradicionalnog” kemijskog inženjerstva, a uglavnom se zasnivaju na primjeni novog pristupa poznatog pod nazivom intenzifikacija procesa. Znanstvenici i inženjeri intenzivno rade na otkriću novih procesnih uređaja i tehnika, što predstavlja velik iskorak u odnosu na dosadašnja saznanja o kemijskim procesnim postrojenjima i omogućava razvoj integriranih, sigurnijih, energetski učinkovitijih i ekološki prihvatljivijih tehnologija. Zahvaljujući snažnom razvoju znanosti i sve većem interesu javnosti za to područje, intenzifikacija procesa postupno se počinje izdvajati kao nova disciplina unutar kemijskog inženjerstva.
Zbog opsežnosti problematike u ovom radu ilustrirani su primjeri naprednih izvedbi fotokatalitičkih reaktora razvijenih primjenom metodologije intenzifikacije procesa, uključujući fotokatalitičke reaktore s rotirajućim diskom/bubnjem, mikroreaktore, membranske reaktore (sa suspendiranim i imobiliziranim fotokatalizatorom), keramičke monolite s optičkim vlaknima te uobičajene izvedbe solarnih reaktora. Istraživanja u tom području predstavljaju velik izazov s obzirom na mogućnost primjene takvih sustava za rješavanje globalnih problema u zaštiti okoliša, primarno onih vezanih uz pročišćavanje voda, otpadnih voda, uključujući i uklanjanje postojanih organskih spojeva i patogenih mikroorganizama iz vodenih resursa.
The global economic crisis that has been reigning in the last decade has once again encouraged thinking about the need for “reindustrialization”. Reindustrialization is an economic, social, environmental, and political process of managing national resources in order to revitalize industry and other economic activities, relying on the development and application of new and innovative technologies. Chemical engineering thereby has a crucial role. According to many scientists, the reindustrialization and development of the “industry for the future” will be based on three key areas: preservation and remediation of the environment, saving energy and encouraging the development of renewable energy sources, and protecting human health. This also highlights the need to adapt the higher education system to new industrial and economic challenges.
Today, we are confronted more and more with achievements that go beyond the framework of “traditional” chemical engineering, which are mainly based on the application of a new approach known as process intensification. Scientists and engineers are intensely working on discovering new process devices and techniques, making a major step forward by enabling the development of integrated, safer, more energy efficient, and environmentally friendly technologies. Due to scientific advancement and growing public interest, process intensification is gradually starting to stand out as a new discipline within chemical engineering.
Due to the scope of this issue, this paper illustrates some examples of advanced photocatalytic reactors developed using process intensification methodology, including rotating disk/drum photocatalytic reactors, microreactors, membrane reactors (with suspended and immobilized photocatalyst), optical fibre ceramic monoliths, and some representatives of the solar reactors. Research in this area represents a major challenge considering the possibility of application of such systems in solving global environmental problems, primarily those related to water and wastewater treatment, including the removal of persistent organic compounds and pathogenic microorganisms from water resources.
Provedbe vojnih operacija zahtijevaju velike količine vode (vode za piće i tehničke vode). Na terenu je komunalni vodoopskrbni sustav u pravilu nedostupan, a raspoloživa voda često je onečišćena ...mehaničkim, kemijskim i/ili biološkim zagađenjem. Voda se stoga mora osigurati i prevoziti iz drugih dostupnih izvora ili je prije upotrebe treba obraditi mehaničkim, kemijskim i fizikalnim metodama pročišćavanja. U radu se predstavljaju neke od najvažnijih suvremenih metoda pročišćavanja vode (membranski procesi obrade vode, elektrolitička obrada vode i napredni oksidacijski procesi) te se navode novi pristupi i metode obrade vode. Nakon toga prikazuju se metode i sustavi za pročišćavanje vode specifično za vojne potrebe te doktrinarni i logistički aspekt planiranja upravljanja vodom, za potrebe provedbe vojnih djelovanja. Analizom postojećih metoda pročišćavanja, a uzevši u obzir specifične zahtjeve djelovanja vojnih postrojbi, uočava se trend razvoja manjih sustava, koji će koristiti nove tehnologije i obnovljive izvore energije te će vodom opskrbljivati pojedince manjih taktičkih postrojbi do razine satnije. Time se povećava neovisnost postrojbi o opskrbi, logistička održivost te smanjuje potreba za logističkim kapacitetima za dostavu i obradu vode.
Provedbe vojnih operacija zahtijevaju velike količine vode (vode za piće i tehničke vode). Na terenu je komunalni vodoopskrbni sustav u pravilu nedostupan, a raspoloživa voda često je onečišćena ...mehaničkim, kemijskim i/ili biološkim zagađenjem. Voda se stoga mora osigurati i prevoziti iz drugih dostupnih izvora ili je prije upotrebe treba obraditi mehaničkim, kemijskim i fizikalnim metodama pročišćavanja. U radu se predstavljaju neke od najvažnijih suvremenih metoda pročišćavanja vode (membranski procesi obrade vode, elektrolitička obrada vode i napredni oksidacijski procesi) te se navode novi pristupi i metode obrade vode. Nakon toga prikazuju se metode i sustavi za pročišćavanje vode specifično za vojne potrebe te doktrinarni i logistički aspekt planiranja upravljanja vodom, za potrebe provedbe vojnih djelovanja. Analizom postojećih metoda pročišćavanja, a uzevši u obzir specifične zahtjeve djelovanja vojnih postrojbi, uočava se trend razvoja manjih sustava, koji će koristiti nove tehnologije i obnovljive izvore energije te će vodom opskrbljivati pojedince manjih taktičkih postrojbi do razine satnije. Time se povećava neovisnost postrojbi o opskrbi, logistička održivost te smanjuje potreba za logističkim kapacitetima za dostavu i obradu vode.
U radu su ukratko prikazani trendovi u svjetskoj i domaćoj proizvodnji vina. Dani su podatci o sastavu otpadnih voda iz dostupne svjetske literature te toksični učinci ovih voda na različitim test ...sustavima. Dan je literaturni pregled najčešće korištenih metoda pročišćavanja te njihove prednosti i nedostaci. Iz iznesenih podataka moguće je zaključiti da otpadne vode iz procesa proizvodnje vina zbog svoje kompleksnosti sastava te dokazanog visokog toksičnog učinka predstavljaju značajan rizik za sastavnice okoliša i prirode. Visoke vrijednosti organskog onečišćenja, sezonalnost, te prisutnost toksičnih tvari zahtijevaju kombinaciju različitih metoda obrade kako bi se ove vode učinile neškodljivim za okoliš te zadovoljili propisani zakonski kriteriji za ispust u okoliš. Najviši stupanj detosikacije se postiže kombinacijom bioloških metoda i naprednih oksidacijskih procesa (kao predobrade ili završne obrade).
Ispuštanje obojenih otpadnih voda iz pogona primjene bojila kao što je tekstilna industrija, jedna je od glavnih prijetnji okolišu zbog opasnosti za zdravlje cjelokupne flore i faune zbog ...toksičnosti, vrlo često i kancerogenosti organskih onečišćivala prisutnih u obojenim otpadnim vodama. Takve otpadne vode neophodno je obraditi prije ispusta. Upravljanje tehnološkim otpadnim vodama podrazumijeva multidisciplinarni pristup i usuglašavanje sa sve strožom zakonskom regulativom Europske unije. U ovom radu, napredni oksidacijski procesi (engl. Advanced Oxidation Processes – AOP): procesi Fentonovog tipa, UV/O3, UV/S2O82-/O3, primijenjeni su za razgradnju i mineralizaciju organskog bojila C.I. Reactive Red 45 (RR 45) u vodenoj otopini. Za navedene procese određeni su optimalni uvjeti za maksimalnu djelotvornost razgradnje organskog onečišćivala, a na osnovi promjene sadržaja ukupnog organskog ugljika (TOC). Fotooksidativna razgradnja i mineralizacija RR45 ispitana je primjenom UV zračenja u prisutnosti peroksodisulfata u šaržnom fotoreaktoru. Ispitivan je utjecaj početne koncentracije peroksodisulfata, pH vrijednosti, koncentracije bojila RR45 i dodanog sintetskog zeolita na stupanj razgradnje i mineralizacije. U procesima ozonacije mijenjane su početne pH vrijednosti te je ispitan utjecaj koncentracije peroksodisulfata i ozona na ukupnu djelotvornost procesa obrade. Dobiveni rezultati pokazuju da maksimalan stupanj mineralizacije ovisi o reakcijskim uvjetima za svaki od primijenjenih procesa.
Vinil-klorid (VC) važna je industrijska kemikalija koja se upotrebljava u proizvodnji poli(vinil-klorida) (PVC). Kao rezultat velike potrebe za PVC-om svjetska proizvodnja VC-a u stalnom je porastu. ...Pri tome je važan element i briga za zaštitu okoliša. Svrha ovog rada je istražiti obradu otpadne vode iz procesa oksikloriranja etena (OXY toka) u proizvodnji vinil-klorida petrokemijske industrije DINA-e iz Omišlja. Ustanovljena je djelotvornost i optimalni parametri procesa koagulacije, flokulacije i napredne Fentonove oksidacije za obradu OXY toka. Ustanovljen je kemijski sastav i izmjerene su vrijednosti pokazatelja kvalitete vode prije i nakon obrade naprednom oksidacijom. Koagulacijom i flokulacijom postignuta je niska djelotvornost uklanjanja organskog sadržaja. Maksimalno je uklonjeno 24 % TOC-a (ukupnoga organskog ugljika) koagulacijom s polialuminij-kloridom, dok je s oba poliakrilatna flokulanta, anionskim i kationskim, uklonjeno samo 2 – 13 %. Nasuprot tomu, nakon obrade Fentonovim procesom izmjerene su zadovoljavajuće vrijednosti pokazatelja kvalitete vode. Postignuto je uklanjanje TOC-a od 97 %, a koncentracije prisutnih spojeva, osim NaCl, znatno su snižene.
PDF
