Za obradu procjednih voda odlagališta otpada u posljednje se vrijeme sve više primjenjuje elektrokoagulacija. Razloga je više: od jednostavnosti primjene, niske cijene, visoke učinkovitosti do ...prihvatljivosti po okoliš. Cilj ovog istraživanja bio je ispitati učinkovitost obrade procjednih voda primjenom elektrokoagulacije pomoću aluminijskih elektroda. Pritom se pratila promjena koncentracije ukupne organske tvari izražena preko kemijske potrošnje kisika (KPK), biološke potrošnje kisika (BPK5) i zamućenja. Da bi se postiglo maksimalno uklanjanje onečišćujućih tvari, istaknuli su se ključni učinci varijabli te ispitala simultanost njihovih odnosa, primijenjen je centralno složen plan eksperimenta. Optimalni uvjeti procijenjeni su kvadratnim modelima visokih vrijednosti prilagođenih koeficijenata determinacije od 99,82, 99,93 i 99,95% za KPK, BPK5, odnosno zamućenost. Optimalni uvjeti uključivali su početnu pH vrijednost od 5,04, gustoću struje od 407Am–2, reakciju u trajanju od 74,6 min te brzinu miješanja od 150omin–1. Elektrokoagulacijom postignuto je učinkovito uklanjanje organske tvari uz smanjenje KPK za 90%, BPK5 za 92,3%, te zamućenja za 99,6%. Rezultati su pokazali dobru podudarnost predviđenih i eksperimentalnih vrijednosti.
Provedeno je istraživanje učinka elektrokoagulacijskog procesa s aluminijevim (Al) i željezovim (Fe) elektrodama na smanjenje masene koncentracije fosfata u vodi. Primijenjene su gustoće struje od ...30, 75 i 150 A m-2 te inicijalna koncentracija fosfata od 27 mg dm-3 (PO4-P). Postignuta je učinkovitost uklanjanja od 86% (Al) i 82% (Fe) nakon 90 min rada reaktora s ugrađenim Al i Fe elektrodama pri gustoći struje od 75 A m-2 i uz inicijalnu koncentraciju NaCl od 2 g dm-3. Osim koncentracije fosfata (PO4-P), u komori elektrokoagulacijskog laboratorijskog pilot uređaja praćene su i promjene koncentracije otopljenog kisika (DO), te promjene temperature vode i pH. 3D numerički model primijenjen je za simulaciju polja strujanja i koncentracije fosfata u komori elektrokoagulacijskog uređaja. Modelom pronosa fosfata obuhvaćeni su procesi generiranja i taloženja flokula, te adsorpcije fosfata na flokule. Modelska parametrizacija temelji se na rezultatima mjerenja. Rezultati mjerenja i numeričkih simulacija upućuju na linearnu ovisnost koeficijenta uklanjanja fosfata o jakosti struje u slučaju primjene aluminijeve elektrode.
Analizirana je učinkovitost elektrokoagulacijskog (EK) uređaja u postupku pročišćavanja vode opterećene povišenom koncentracijom amonijaka. Postupak optimizacije EK procesa pročišćavanja proveden je ...temeljem mjerenja na pilot uređaju, te primjenom 3D numeričkog modela strujanja i pronosa. U provedbi analiza na pilot uređaju variran je protok kroz reaktore sa žrtvujućim željeznim (Fe) i aluminijskim (Al) elektrodama te inicijalna koncentracija NaCl. Osim koncentracije amonija (mjerenog preko NH4-N), u komori EK uređaja praćene su i promjene koncentracija nitrata (NO3-N), otopljenog kisika (DO), aluminija (Al3+) i klorida (Cl-), te promjene temperature vode i pH. Također su mjerene i brzine strujanja na odgovarajućem broju pozicija.
Primjenom 3D numeričkog modela definirana su polja strujanja i koncentracije primarnih procesnih varijabli (NH4-N i NO3-N) u procesu njihovog pronosa. Modelska parametrizacija oslanja se na rezultate mjerenja.
Rezultati provedenog istraživanja pokazali su da je efikasnost pročišćavanja primarno ovisna o inicijalnoj koncentraciji NaCl, a sekundarno i o protoku kroz reaktore. Izbor materijala elektrode (Fe ili Al) ima manje značajnu ulogu. Pri protoku kroz elektrode reaktore od 0.03 dm s-1, uz primjenu gustoće struje od 150 A m-2 i uz inicijalnu koncentraciju NaCl od 2 g dm-3, nakon 120 minuta rada elektrode postignuto je smanjenje koncentracije amonija NH4-N od 36 % (Al elektroda), odnosno 17 % (Fe elektroda). Povećanje koncentracije nitrata (NO3-N) u navedenim uvjetima iznosilo je 81 % (Al elektroda), odnosno 19 % (Fe elektroda).
Svrha ovog rada je razvoj sustava za pročišćavanje procjednih voda starih odlagališta komunalnog otpada simultanom primjenom elektrokemijskih, ultrazvučnih i elektromagnetskih metoda u ...laboratorijskim uvjetima i pilot postrojenju. Procjedna voda je uzeta s dva sanitarna odlagališta (Piškornica i Tarno) i podvrgnuta elektrokemijskoj obradi primjenom elektroda od nehrđajućeg čelika, željeza i aluminija uz istovremenu obradu ultrazvukom i recirkulaciju kroz elektromagnetsko polje. Reakcije zagađivala iz procjednih voda s elektrokemijski generiranim hipokloritom, kromatima i slobodnim radikalima, kao i termička razgradnja u kavitacijskim mjehurićima su odgovorni za brzo i efi kasno uklanjanje organske tvari i amonija s učinkovitosti uklanjanja KPK, BPK5 i amonijaka preko 99 % nakon 85 minuta obrade. Uklanjanje teških metala do 99,93 % uglavnom je postignuto elektrokoagulacijom pomoću elektroda od željeza i aluminija. Svi mjereni pokazatelji u obrađenoj vodi kako u laboratorijskim uvjetima tako i na pilot postrojenju su bili znatno niži u odnosu na njihove maksimalno dopuštene koncentracije za vode koje se mogu ispustiti u prirodni prijemnik.
U radu je prikazana obrada klaoničkih otpadnih voda kombinacijom termičke predobrade i glavne elektrokemijske obrade uz simultano ozoniranje. Ispitana je učinkovitost uklanjanja karakterističnih ...pokazatelja te količina generiranog mulja obzirom na vrstu elektroda (nehrđajući čelik, željezo, aluminij), vrijeme obrade (5-30 minuta) i jakost struje (50-100 A). Otpadna voda je karakterizirana vrlo neugodnim mirisom, visokim vrijednostima boje (17400 CoPt), mutnoće (4230 NTU) ukupne suspendirane tvari (1730 mg dm-3), kemijske potrošnje kisika (3720 mg dm-3) te biokemijske potrošnje kisika (1870 mg dm-3) te povišenim vrijednostima amonija (128 mg dm-3) i fosfata (93 mg dm-3). Termičkom predobradom je uklonjeno 98,23% mutnoće, 89,94% boje, 75,14% ukupne suspendirane tvari (UST), 49,73% BPK5 i 36,29% KPK. Set elektroda od nehrđajućeg čelika se pokazao najučinkovitijim u uklanjanju organskih pokazatelja i amonija, a rezultirao je i najmanjim volumenom otpadnog mulja, dok su aluminijeve elektrode najučinkovitije u uklanjanju boje, ali uz najveću produkciju mulja. Najbolji rezultati su dobiveni kombinacijom sve tri vrste elektroda uz istovremeno ozoniranje uz kontaktno vrijeme 20 minuta, jakost struje od 70 A i napon od 10 V. Nakon elektrokoagulacije/elektroksidacije pomoću elektroda od nehrđajućeg čelika, elektrokoagulacije/ozoniranja pomoću željezovih elektroda, elektrokoagulacije/ozoniranja pomoću aluminijevih elektroda te završnog ozoniranja uklonjeno je 100% boje, mutnoće i UST, 99,77% KPK te 99,25% BPK5, 99,98% fosfata, 99,80% amonija i 43,86% ukupne otopljene tvari, a svi mjereni pokazatelji su zadovoljavali uvjete za ispust u okoliš.
U radu je ispitana mogućnost primjene elektrokemijskih metoda (elektroredukcije, elektrokoagulacije, indirektne anodne oksidacije) korištenjem željezovog i aluminijevog seta elektroda sa ili bez ...dodatka elektrolita za obradu otpadne vode koja nastaje u procesu površinske zaštite metala. Otpadna voda je karakterizirana visokim vrijednostima cinka (2029 mg dm-3) i željeza (78,4 mg dm-3) te povišenim vrijednostima Cr(VI) (5,4 mg dm-3) i kemijske potrošnje kisika (820 mg dm-3) koje premašuju granične vrijednosti za ispust u okoliš za 1014, 39, 56, odnosno 6,6 puta. U svrhu optimizacije procesa u radu je ispitan utjecaj vrste elektroda (željezo, aluminij), kontaktnog vremena (5-30 minuta), mase elektrolita (0,5-1,5 g NaCl) te jakosti struje (20-50 A) na stupanj uklanjanja navedena četiri pokazatelja. Između dvije testirane elektrode, željezova se pokazala značajno efikasnijom u uklanjanju svih mjerenih pokazatelja, a naročito Cr(VI) i KPK. Statistički značajno bolji rezultati u uklanjanju KPK za obje elektrode su postignuti dodatkom elektrolita te porastom jakosti struje s 20 na 40 A. Najveći udio anorganskog onečišćenja se ukloni u prvih 5 minuta obrade. Najbolji rezultati su postignuti kombinacijom dviju elektroda uz dodatak klorida kao elektrolita. Nakon 15 minuta elektroredukcije/elektrokoagulacije/indirektne anodne oksidacije pomoću željezovih elektroda, 15 minuta elektrokoagulacije pomoću aluminijevih elektroda te 20 minuta koagulacije/flokulacije i oksidacije zrakom uklonjeno je 99,79% Cr(VI), 99,97% Fe, 98,23% Ni, 99,23% Cu, 99,999% Zn, 98,00% Pb i 86,46% KPK a svi mjereni pokazatelji su zadovoljavali uvjete za ispust u okoliš, dok su se izlazne koncentracije teških metala kretale od 0,009 do 0,023 mg dm-3.
U radu je prikazan novi kombinirani pristup u obradi otpadne vode koja nastaje u procesu prerade krumpira u čips kombinacijom elektrokemijskih metoda i ozoniranja. Otpadna voda je karakterizirana ...visokim vrijednostima ukupne suspendirane tvari (1517 mg dm-3), kemijske potrošnje kisika (2240 mg dm-3) te biokemijske potrošnje kisika (1780 mg dm-3) koje premašuju granične vrijednosti za ispust u okoliš za 43, 18 odnosno 71 puta. U svrhu optimizacije procesa u radu je ispitan utjecaj vrste elektroda (nehrđajući čelik, željezo, aluminij), kontaktnog vremena (5-30 minuta) te jakosti struje (30-100 A) na stupanj uklanjanja navedena tri parametra. Iako se aluminijev set elektroda pokazao najefikasnijim za uklanjanje navedenih pokazatelja, značajno bolji rezultati su dobiveni kombinacijom sve tri vrste elektroda uz istovremeno ozoniranje. Nakon 10 minuta elektrokoagulacije/elektroksidacije pomoću elektroda od nehrđajućeg čelika, 5 minuta elektrokoagulacije/ozoniranja pomoću željezovih elektroda, 15 elektrokoagulacije/ozoniranja pomoću aluminijevih elektroda te 15 minuta ozoniranja uklonjeno je 100% boje, mutnoće i UST, 94,5% KPK te 98,9% BPK5 a svi mjereni pokazatelji su zadovoljavali uvjete za ispust u okoliš.
Ispitali smo postoje li razlike u intraoperacijskim i ranim postoperacijskim koncentracijama paratiroidnog hormona između prve skupine bolesnika kod kojih je izvršena tiroidektomija s pomoću ...ultrazvučnog rezača te druge skupine bolesnika operiranih standardnom tehnikom s pomoću elektrokoagulacije i ligatura kao hemostatskih metoda. U svih bolesnika s totalnom tiroidektomijom uzeta je krv u četiri mjerne točke: neposredno nakon indukcije u anesteziju, 10 minuta nakon odstranjenja prvog režnja štitnjače, 10 minuta nakon potpunog odstranjenja štitnjače i 24 sata nakon operacije. Iz uzoraka krvi određena je koncentracija paratiroidnog hormona s pomoću imunoradiometrijskog testa. Usporedba koncentracija paratiroidnog hormona između prve i druge skupine nije pokazala statistički značajnu razliku ni za jednu od četiri mjerne točke. Usporedba koncentracija paratiroidnog hormona unutar istih skupina u odnosu na prijeoperacijske vrijednosti (prvu mjernu točku) pokazala je da su u obje skupine koncentracije paratiroidnog hormona u sve tri postincizijske mjerne točke bile značajno niže od koncentracija izmjerenih prije početka operacije (p<0,0005).
Prethodno istraživanje istaknulo je veće čestice sintetskog zeolita kao bolji izbor za provedbu hibridnog procesa elektrokoagulacije kombinirane sa zeolitom (EKZ), budući da rezultira manjim porastom ...pH i temperature, znatnijim smanjenjem kemijske potrošnje kisika (KPK) i mutnoće, manjom potrošnjom elektroda, no uz veće oštećenje površine elektrode. Cilj ovog rada je ispitati pokazuje li prirodni zeolit triju različitih veličina čestica isti učinak na EKZ proces. Eksperimenti su planirani prema L9 Taguchi metodi, s veličinama čestica prirodnog zeolita do najviše 600μm, trima različitim materijalima elektroda (ugljični čelik, aluminijske legure i žrtvene cinkove anode), gustoćom struje u rasponu 0,003–0,018Acm–2 te kontaktnim vremenom u rasponu 10–30min. Rezultati Taguchi optimizacije pokazuju znatnije smanjenje KPK i mutnoće primjenom čestica prirodnog zeolita manjih od 90µm i Al elektrode. Očigledno je da veličina čestica zeolita, kao i sastav zeolita, znatno utječe na smanjenje KPK i mutnoće. Potrošnja anode je u rasponu 0,0172–0,6469g, dok je manja potrošnja katode također uočena na svim materijalima. Analiza optičkim mikroskopom pokazuje značajnu koroziju anoda, a koje su više oštećene s najvećim česticama prirodnog zeolita (160–600µm), dok su manja korozijska oštećenja uočena i na katodama.
Promatrane su promjene na elektrodama i u otopini tijekom uklanjanja kristalno ljubičaste (crystal violet) boje elektrokoagulacijom, izvedene pri različitim početnim gustoćama struje (0,016, 0,024 i ...0,032Acm–2) i početnim pH (3,2, 5,5 i 7,0). Tijekom procesa elektrokoagulacije, koji je trajao 50min, uočene su promjene pH, temperature, električne vodljivosti i koncentracije kristalno ljubičaste boje u otopini. Dobiveni rezultati istaknuli su ukupno uklanjanje kristalno ljubičaste boje pri najvećoj gustoći struje (potpuno uklanjanje nakon 40min) i pri početnom pH od 5,5 (potpuno uklanjanje nakon 30min). Materijal anodne i katodne elektrode troši se tijekom procesa elektrokoagulacije. Potrošnja elektrodnog materijala raste s porastom gustoće struje i pH otopine, pri čemu je utjecaj gustoće struje sve izraženiji. Izgled površina elektroda (snimljen svjetlosnim mikroskopom) pokazuje da se anode otapaju ravnomjerrno i lokalno tijekom procesa elektrokoagulacije, dok su katode uglavnom podložne ravnomjernoj koroziji.
