Filtracja na węglu aktywnym, o której wspomniano w informacji wprowadzającej, to tylko jedno z możliwych rozwiązań. W praktyce przemysłowej i komunalnej używa się także wielu innych metod, które dzielimy na biologiczne, chemiczne i fizykochemiczne. Dobór właściwej techniki zależy głównie od stężenia fenoli oraz składu całych ścieków.
1. Metody biologiczne
Metody biologiczne wykorzystują zdolność bakterii i innych mikroorganizmów do rozkładu związków fenolowych na proste, nieszkodliwe substancje. Są one szczególnie skuteczne przy niskim i średnim stężeniu fenoli.
- Osad czynny - to technologia powszechnie stosowana w dużych oczyszczalniach ścieków komunalnych i przemysłowych. Ścieki trafiają do komór napowietrzania, gdzie rozwija się zawiesina mikroorganizmów, zwana osadem czynnym. Przy stałym dostępie tlenu bakterie zużywają fenole jako źródło węgla, rozkładając je ostatecznie na tlenek węgla(IV) i wodę oraz biomasę mikroorganizmów. Metoda ta jest niezawodna, o ile stężenie fenoli nie przekracza wartości toksycznych dla samych bakterii.
- Złoża biologiczne - w tej metodzie ścieki przepływają przez złoże wypełnione materiałem nośnym, na przykład żwirem, koksem lub specjalnymi kształtkami z tworzyw sztucznych. Na powierzchni tego wypełnienia tworzy się błona biologiczna złożona z mikroorganizmów. Gdy ścieki przez nią przepływają, błona zatrzymuje i rozkłada zanieczyszczenia organiczne, w tym fenole.
2. Metody chemiczne
Gdy stężenie fenoli jest tak wysokie, że mikroorganizmy nie są w stanie go tolerować, konieczne staje się zastosowanie silnych utleniaczy chemicznych. Reagują one z fenolami, niszcząc ich strukturę bez udziału organizmów żywych.
- Ozonowanie - ozon jest jednym z najsilniejszych znanych utleniaczy. Wprowadzony do ścieków gwałtownie reaguje z cząsteczkami fenoli przekształcając je w proste kwasy organiczne, a docelowo w tlenek węgla(IV) i wodę. Wielką zaletą tej metody jest to, że sam ozon po reakcji rozkłada się do zwykłego tlenu.
- Reakcja Fentona - to bardziej zaawansowane utlenianie. Do ścieków dodaje się jednocześnie nadtlenek wodoru i sól żelaza(II) w środowisku kwasowym. W wyniku ich reakcji powstają rodniki hydroksylowe. Atakują one fenole i praktycznie każdą inną napotkaną cząsteczkę organiczną, błyskawicznie ją rozkładając.
3. Metody fizykochemiczne
W tej grupie znajdują się procesy fizyczne, które często pozwalają nie tylko oczyścić ścieki, ale także odzyskać fenole jako surowiec do ponownego wykorzystania.
- Ekstrakcja rozpuszczalnikiem - metodę tę stosuje się przede wszystkim wtedy, gdy stężenie fenoli w ściekach jest bardzo wysokie. Ścieki miesza się ze starannie dobranym, nie mieszającym się z wodą rozpuszczalnikiem organicznym. Fenole, lepiej rozpuszczając się w rozpuszczalniku organicznym niż w wodzie, przechodzą do fazy organicznej. Po rozdzieleniu dwóch warstw cieczy fenole można wydzielić z rozpuszczalnika i ponownie wykorzystać w produkcji. Dzięki temu zamiast niebezpiecznego odpadu odzyskuje się wartościowy związek.
- Stripping powietrzem lub parą wodną - to technika przeznaczona głównie do usuwania lotnych fenoli. Przez zbiornik ze ściekami przepuszcza się intensywny strumień powietrza lub pary wodnej. Lotne składniki, w tym najbardziej lotne związki fenolowe, przechodzą do fazy gazowej i są z niej następnie wychwytywane lub neutralizowane, na przykład poprzez spalenie.
Wybór odpowiedniej metody usuwania fenoli zależy od ich stężenia i składu ścieków. Gdy fenoli jest mało, najlepiej sprawdzają się metody biologiczne - są tanie i zgodne z naturą. Przy średnich i wysokich stężeniach konieczne staje się sięgnięcie po metody chemiczne, które szybko i skutecznie niszczą toksyczne związki. Natomiast przy bardzo wysokich stężeniach celowe jest zastosowanie metod fizykochemicznych, pozwalających na odzysk fenoli i ich powtórne wykorzystanie, co idealnie wpisuje się w ideę zrównoważonego rozwoju.
Katarzyna Kamińska
Nauczycielka chemii
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

