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rapporti - Deliverable

Messa a punto di un impianto per fotolisi e fotocatalisi dell¿acqua e verifica dell¿applicabilità a casi di interesse industriale

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Messa a punto di un impianto per fotolisi e fotocatalisi dell¿acqua e verifica dell¿applicabilità a casi di interesse industriale

sono riportati i risultati ottenuti nell’ambito della commessa FOTOWAT, che rientra fra le attività previste all’interno del progetto ELCITER per la Ricerca di Sistema. Esso ha fra i suoi obiettivi quello di valutare la convenienza in termini energetici ed ambientali di elettrotecnologie innovative applicabili al settore terziario. In particolare l’obiettivo generale della ricerca è quello di valutare le possibilità di utilizzo delle tecniche fotolitiche e fotocatalitiche per l’abbattimento di inquinanti organici tossici in acque reflue industriali, individuando applicazioni innovative. Fotocatalisi e fotolisi in presenza di H2O2 rientrano fra i cosiddetti processi di ossidazione avanzata (AOPs) assistiti da luce UV, che hanno suscitato un grande interesse in campo scientifico negli ultimi anni, soprattutto perché, a differenza di altre tecniche di abbattimento convenzionali, come quelle di adsorbimento su carboni attivi, essi offrono il vantaggio di distruggere gli inquinanti organici senza trasferirli ad altre fasi. La fotocatalisi utilizza un catalizzatore a base di TiO2 che, mediante assorbimento di fotoni UV, genera al suo interno coppie elettrone- lacuna aventi un alto potere ossidante; il processo di completa mineralizzazione è comunque accelerato dalla presenza di H2O2. Nei processi di fotolisi si utilizza invece direttamente la radiazione UV per generare nella soluzione radicali OH, a partire da H2O2. Nella prima parte del rapporto (cap. 2) è descritta l’attività volta all’applicazione della fotocatalisi al trattamento di acque industriali, nel cui ambito sono stati sviluppati i seguenti punti: • messa a punto e validazione degli impianti per fotocatalisi e fotolisi (par.2.1); • produzione e ottimizzazione del catalizzatore supportato (par.2.2); • prove cinetiche di ossidazione, effettuate per l’ottimizzazione delle procedure e delle condizioni di utilizzo di tali impianti e per lo studio delle prestazioni ottenibili nelle diverse condizioni sperimentali previste. Per l’effettuazione di tali prove sono state individuate come molecole modello di inquinanti aromatici l’acido salicilico, come molecola aromatica, e il para-clorofenolo, come molecola aromatica clorurata (par.2.3) con particolari caratteristiche di tossicità e persistenza; • osservazioni e considerazioni riassuntive sulle prestazioni ottenibili nell’abbattimento di inquinanti aromatici, clorurati e non, in elevate concentrazioni (par.2.4); Alla luce di tali osservazioni, ci si è posti l’ulteriore obiettivo di verificare le possibilità di applicazione delle tecniche in oggetto a casi di interesse industriale. Spesso nelle condizioni applicative reali si verifica la presenza di un inquinante tossico di tipo aromatico in concentrazioni medio – basse (10 – 100 ppm), disciolto in soluzione acquosa contenente alte concentrazioni ( >1000 ppm) di solventi organici alifatici. Si sono perciò eseguite alcune prove sperimentali aventi l’obiettivo di studiare l’eventuale presenza di fenomeni di selettività nell’ossidazione di inquinanti organici clorurati in acqua, in presenza di un solvente in concentrazione variabile. Come molecole modello per tale studio si sono utilizzati il paraclorofenolo come inquinante e l’acetone come solvente. I risultati di tali prove e la descrizione delle condizioni analitiche sperimentali sono riportati nel capitolo cabilità a casi di interesse industriale Link al documento di riferimento:

Link A0-020954.

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