Oxidační technologie

Vedoucí konsorcia:

Univerzita Palackého v Olomouci

Členové konsorcia:

Technická univerzita v Liberci, AQUATEST a.s., AECOM CZ s.r.o., DEKONTA a.s., GEOtest a.s., MEGA a.s., LAC s.r.o.

Zodpovědná osoba za řešení balíčku:

Doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.

Popis balíčku:

Technologie založené na (i) oxidačním účinku sloučenin s vysokými oxidačními stavy železa, (ii) řízené katalyzované dekompozici peroxidu vodíku a (iii) fotokatalytickém odbourání polutantů s využitím TiO2 imobilizovaného na vhodných substrátech pro ekologicky šetrné čištění povrchových, odpadních a podzemních vod a půd. Technologie založené na aplikaci ferátů (sloučenin železa ve vysokých oxidačních stavech FeIV, FeV, FeVI) mají obrovský aplikační potenciál zejména pro kombinovanou možnost oxidačního efektu a precipitačního efektu. Právě do struktury vznikajícího hydroxidu železitého se s vysokou účinností zabudovávají například těžké kovy či arsen. Materiály jsou tak široce použitelné pro odstranění oxidativně odbouratelných organických sloučenin, ale i těžkých kovů, kyanidů, arsenu či mikrocystinu. Z dalších oxidačních metod je důležitý řízený rozklad peroxidu vodíku s využitím heterogenních katalyzátorů. Tyto metody dovolují řídit kinetiku rozkladu peroxidu vodíku, což je důležité zejména v oxidativních technologiích čištění podzemních, ale i odpadních vod. Tyto heterogenně katalyzované procesy jsou pomalejší oproti klasické Fentonově reakci s homogenní katalýzou, což je například v technologiích čištění podzemních vod žádoucí.
V rámci pracovního balíčku jsou tyto technologie rozvíjeny a optimalizovány, stěžejní část představuje ověřování technologií na různých lokalitách. UPOL je zodpovědná za koordinaci prací, laboratorní vývoj a optimalizaci přípravy čistých fází v laboratorních podmínkách včetně povrchové stabilizace a za komplexní velikostní, morfologickou, chemickou, strukturní a povrchovou charakterizaci připravených materiálů. Za transfer technologií výroby do poloprovozního a provozního měřítka je zodpovědná společnost LAC, která vyvíjí zařízení pro výrobu železičitanů/železičnanů včetně stabilizovaných materiálů a dalších katalyzátorů, a dále se podílí na návrhu a realizaci zařízení pro aplikaci FeIV/FeV v technologiích čištění povrchových a odpadních vod. TUL je zodpovědná za testování všech vyvinutých materiálů z hlediska reaktivity, efektivity účinku na jednotlivé typy kontaminantů, monitoring kinetiky a dlouhodobosti účinku v podzemních vodách; podílí se také na modelování procesů v podzemních vodách a testování migračních vlastností. Pět dalších partnerů (AECOM, GEOtest, Dekonta, AQUATEST, Mega) ověřují technologie a vyvinuté materiály na různých typech vod (podzemní, povrchové, odpadní), na různých lokalitách s různým typem znečištění, v různém geologickém prostředí. Tyto společnosti se podílejí také na implementaci technologií na tuzemské a světové trhy.
Hlavním cílem tohoto pracovního balíčku je vývoj nových materiálů a ekologicky šetrných oxidativních technologií čištění vod a půd s následnou implementací těchto technologií na český i světový trh.

Výstupy:

  • Vývoj technologie poloprovozní výroby ferátů (železičitanů/železičnanů) alkalických kovů, a jejich povrchově stabilizovaných ekvivalentů, pro čištění pitných, povrchových a odpadních vod.
  • Vývoj technologie přípravy a použití nanokatalyzátorů pro katalytickou dekompozici peroxidu vodíku a následné testování v technologiích čištění vod.
  • Vývoj technologie fotokatalytického čištění vod s využitím TiO2 imobilizovaném na magnetických a nanovlákenných substrátech.