Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr ›...

18
ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωτοκαταλυτική Οξείδωση του Clopyralid σε εργαστηριακή κλίμακα Σχήμα 1: Φάσμα οπτικής απορρόφησης του CLPR. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 0 10 20 30 40 C (mg L -1 ) χρόνος φωτισμού (min) Σχήμα 2: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 40 mgL -1 CLPR παρουσία διαφορετικών καταλυτών αρχικής συγκέντρωσης 0,5g L -1 . [] TiO2 P25, () UV-100, () ZnO, () Kronos 7500 και UVA, () Kronos 7000 και UVA, () Kronos 7000 και Visible, () Kronos 7001 και UVA.

Upload: others

Post on 30-Jun-2020

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

1

Φωτοκαταλυτική Οξείδωση του Clopyralid σε εργαστηριακή κλίμακα

Σχήμα 1: Φάσμα οπτικής απορρόφησης του CLPR.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

0

10

20

30

40

C (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 2: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 40 mgL-1CLPR παρουσία διαφορετικών καταλυτών αρχικής

συγκέντρωσης 0,5g L-1. [■] TiO2 P25, (●) UV-100, (▲) ZnO, (▼) Kronos 7500 και UVA, (◄) Kronos

7000 και UVA, (►) Kronos 7000 και Visible, (♦) Kronos 7001 και UVA.

Page 2: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

2

0 20 40 60 80 100 120

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

C (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 3: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 40 mgL-1CLPR παρουσία: (■] 0,5 g L-1TiO2 P25, 100 mg L-1

H2O2, UV-A, (●) 100 mgL-1 H2O2, UV-A, (▲) 100 mgL-1 H2O2, απουσία φωτισμού, (▼) 0,5 g L-1TiO2 P25,

UV-A.

0 20 40 60 80 100

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

C (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 4: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 40 mg L-1 CLPR με το αντιδραστήριο photo-Fenton

παρουσία 7 mgL-1 Fe3+και διαφορετικών συγκεντρώσεων Η2Ο2.[■] 200 mg L-1 H2O2: (●) 150 mg L-1

H2O2, (▲) 100 mg L-1H2O2, (▼) 75 mg L-1H2O2, (◄) 50 mg L-1H2O2, (►) 25 mg L-1H2O2, (♦) 0 mg L-1H2O2.

Page 3: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

3

0 50 100 150 200 250

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

DO

C/D

OC

0

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 5: Φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 40 mg L-1 CLPR παρουσία 0,5 g L-1TiO2 P25 και UV-A

ακτινοβολίας σε: [■] pH: 3, (●) pH: 5, (▲) pH: 7, (▼) pH: 9.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0

20

40

60

80

100

χρόνος φωτισμού (min)

%C

l-

Σχήμα 6: Απελευθέρωση χλωριούχων κατά την φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 40 mg L-1 CLPR και

UV-A ακτινοβολίας: (■) 0,5 g L-1TiO2 P25, (●) 0,5 g L-1TiO2 P25, 100 mg L-1 Η2Ο2, (▲) 0,5 g L-1TiO2 UV-

100, (▼) 0,5 g L-1 TiO2 UV-100, 100 mg L-1 Η2Ο2.

Page 4: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

4

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

CN

O3- (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 7: Απελευθέρωση νιτρικών (NO3-) κατά την φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 40 mg L-1 CLPR

παρουσία UV-A ακτινοβολίας παρουσία: (■) 0,5 g L-1TiO2 P25, (●) 0,5 g L-1 TiO2P 25, 100 mg L-1 Η2Ο2,

(▲) 0,5 g L-1TiO2 UV-100, (▼) 0,5 g L-1TiO2 UV-100, 100 mg L-1 Η2Ο2, (◄) 7 mg L-1Fe3+ και 100 mg L-

1Η2Ο2.

Page 5: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

5

Σχήμα 8: Πορεία μετασχηματισμού του Clopyralid.

Page 6: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

6

0 100 200

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% Α

νασ

τολή

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 9: Αναστολή της φωταύγειας του βακτηρίου V. Fischeri σε συνάρτηση με το χρόνο φωτισμού,

κατά την ετερογενή φωτοκαταλυτική οξείδωση του φυτοφαρμάκου CLPR παρουσία 0,5 g L-1 TiO2 P-25

και UV-A ακτινοβολίας.

0 50 100 150 200

0

20

40

60

80

% Α

νασ

τολή

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 10: Αναστολή της φωταύγειας του βακτηρίου V. Fischeri σε συνάρτηση με το χρόνο φωτισμού,

κατά τη φωτοκαταλυτική οξείδωση του φυτοφαρμάκου CLPR με το αντιδραστήριο photo-Fenton (7

mg L-1 Fe3+, 100 mg L-1 Η2Ο2, και UV-Aακτινοβολία).

Page 7: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

7

Φωτοκαταλυτική Οξείδωση του Bentazone σε εργαστηριακή κλίμακα

Σχήμα 11:Φάσμα οπτικής απορρόφησης του BNZ.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

CTiO2 P25

(g L-1

)

r 0 (

mg L

-1m

in-1)

Σχήμα 12: Επίδραση της συγκέντρωσης του TiO2P25 στον αρχικό ρυθμό αποικοδόμησης 20 mg L-1

BNZ.

Page 8: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

8

0 20 40 60 80

0

5

10

15

20C

(m

g L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 13: Φωτοκαταλυτική οξείδωση 20 mg L-1 του BNZ παρουσία 0,5 g L-1και UV-A ακτινοβολίας:

(■) TiO2 P-25, (●) TiO2 Κronos 7500, (▲) TiO2 Κronos 7000, (▼) TiO2 UV-100 και (◄) ZnO.

0 20 40 60 80 100 120 140

0

5

10

15

20

C (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 14: Φωτοκαταλυτική οξείδωση 20 mg L-1 του BNZ παρουσία: (■) 0,5 g L-1 Kronos 7000, (●) 0,5 g

L-1 Κronos 7000 και 50 mg L-1 H2O2, (▲) 0,5 g L-1 Kronos 7500,(▼) 50 mg L-1 H2O2(◄) 0,5 g L-1Κronos

7500 και 50 mg L-1 H2O2, (►)0,5 g L-1TiO2P25, (♦) 0,5 g L-1TiO2P25 και 50 mg L-1Η2Ο2 ακτινοβολίας.

Page 9: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

9

0 20 40 60 80 100 120

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

DO

C/D

OC

0 (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 15: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 20 mg L-1 BNZ παρουσία του αντιδραστηρίου photo-

Fenton για συγκέντρωση 100 mg L-1 Η2Ο2 και για διαφορετικές συγκεντρώσεις Fe3+: [■] 1,75 mg L-1

Fe3+, (●) 3.5 mg L-1 Fe3+, (▲) 7 mg L-1 Fe3+.

0 20 40 60 80 100 120

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

CN

O3- (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 16: Απελευθέρωση νιτρικών κατά την φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 20 mg L-1 BNZ

παρουσία: (■) 0,5g L-1TiO2 P25, (●) 0,5g L-1 TiO2P25 και 100 mg L-1 H2O2, (▲) 0,5 mg L-1 TiO2Kronos

7000, (▼) 0,5g L-1 TiO2 Kronos και 100 mg L-1 H2O2, (◄) 0,5g L-1 TiO2 Kronos και ακτινοβολία ορατού,

(►) 7 mg L-1 Fe3+ και 100 mg L-1 H2O2.

Page 10: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

10

0 20 40 60 80 100 120

0

5

10

15

20

25

30

35

χρόνος φωτισμού (min)

% Ο

λικ

ό Ά

ζωτο

Σχήμα 17: Απελευθέρωση ολικού αζώτου κατά την φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 20 mgL-1BNZ

παρουσία: (■) 0,5gL-1TiO2 P25, (●) 0,5 g L-1 TiO2 P25 και 100 mg L-1 H2O2, (▲) 0,5 mg L-1 TiO2 Kronos

7000, (▼) 0,5g L-1 TiO2 Kronos και 100 mg L-1H2O2, (◄) 0,5g L-1 TiO2Kronos και ακτινοβολία ορατού,

(►) 7 mg L-1 Fe3+ και 100 mg L-1 H2O2.

Page 11: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

11

Σχήμα 18:Προτεινόμενες πορείες διάσπασης του Bentazone και κύρια προϊόντα μετασχηματισμού.

0 20 40 60 80

0

5

10

15

20

% Α

νασ

τολή

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 19: Αναστολή της φωταύγειας του βακτηρίου V. Fischeri σε συνάρτηση με το χρόνο φωτισμού,

κατά την ετερογενή φωτοκαταλυτική οξείδωση του φυτοφαρμάκου BNZ παρουσία 0,5 g L-1 TiO2 P-25

και UV-Aακτινοβολίας.

Page 12: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

12

Φωτοκαταλυτική Οξείδωση του Thiacloprid σε εργαστηριακή κλίμακα

Σχήμα 20: Φάσμα οπτικής απορρόφησης του TCD.

0 50 100 150 200 250 300

0

5

10

15

20

C (

mg L

-1)

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 21: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 20 mg L-1 TCD παρουσία διαφορετικών καταλυτών

αρχικής συγκέντρωσης 0,5 g L-1: [■] TiO2 P25 και UV-A, (●) ZnO και UV-A, (▲) Kronos 7000 και ορατό,

(▼) Kronos 7000 και UVA, (◄) Kronos 7500 και ορατό, (►) Kronos 7500 και U-A, (♦) UV-100 και UV-

A.

Page 13: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

13

0 50 100 150 200 250

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

C/C

0

χρόνος φωτισμού (min)

Σχήμα 22: Φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση 20 mg L-1 TCD με το αντιδραστήριο photo-Fenton

παρουσία 100 mg L-1 Η2Ο2, UV-A ακτινοβολίας και: [■] 20 mg L-1 Fe3+, (●) 14 mg L-1 Fe3+, (▲) 7 mg L-1

Fe3+, (▼) 3,5 mg L-1 Fe3+, (♦) 2 mg L-1 Fe3+.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0

20

40

60

80

100

120

χρόνος φωτισμού (min)

% C

l-

Σχήμα 23: Απελευθέρωση χλωριούχων κατά την φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 20 mg L-1 TCD,

παρουσία UV-A ακτινοβολίας: (■) 0,5 g L-1 TiO2 P25, (●) 0,5 g L-1 TiO2 UV-100, (▲) 0,5 g L-1 TiO2 P25,

100 mg L-1 Η2Ο2, (▼) 0,5 g L-1TiO2 Kronos 7500, (◄) 0,5 g L-1TiO2 UV-100, 100 mg L-1 Η2Ο2 και (►) 0,5 g

L-1TiO2 Kronos 7500, 100 mg L-1 Η2Ο2.

Page 14: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

14

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0

20

40

60

80

100

χρόνος φωτισμού (min)

% S

Σχήμα 24: Απελευθέρωση θείου κατά την φωτοκαταλυτική ανοργανοποίηση 20 mg L-1 TCD παρουσία

UV-A ακτινοβολίας: (■) 0,5 g L-1TiO2 P25, (●) 0,5 g L-1 TiO2 UV-100, (▲) 0,5 g L-1 TiO2 P25, 100 mg L-1

Η2Ο2, (▼) 0,5 g L-1 TiO2 UV-100, 100 mg L-1 Η2Ο2, (◄) 3,5 mg L-1 Fe3+ και 100 mg L-1 Η2Ο2.

Page 15: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

15

Σχήμα 25: Προτεινόμενες πορείες διάσπασης του Thiacloprid και κύρια προϊόντα μετασχηματισμού.

0 50 100 150 200 250

0

10

20

30

40

50

χρόνος φωτισμού (min)

% Α

νασ

τολή

Σχήμα 26: Αναστολή της φωταύγειας του βακτηρίου V. Fischeri σε συνάρτηση με το χρόνο φωτισμού, κατά την

ετερογενή φωτοκαταλυτική οξείδωση του φυτοφαρμάκου TCD παρουσία 0,5 g L-1 TiO2 P-25 και UV-A

ακτινοβολίας.

Page 16: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

16

Πιλοτικός Φωτοκαταλυτικός Αντιδραστήρας

Σχήμα 27: Πλάγια όψη πιλοτικού φωτοκαταλυτικού αντιδραστήρα τύπου σιντριβανιού. Διακρίνεται επιπρόσθετα ο σωλήνας ανακυκλοφορίας του αποβλήτου στην Δεξαμενή Συλλογής Αποβλήτων.

Page 17: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

17

Σχήμα 28: Πρόσοψη δεξαμενής καθίζησης. Μετά την καθίζηση του καταλύτη, το διαυγασμένο επεξεργασμένο απόβλητο, μέσω της βάνας που βρίσκεται στο επάνω μέρος, απορρίπτεται ή αποθηκεύεται σε δεξαμενή προκειμένου να διοχετευθεί στο σύστημα τεχνητών υγροτόπων. Με τη βοήθεια της βάνας που βρίσκεται στο κατώτερο τμήμα της δεξαμενής, ο καταλύτης λαμβάνεται προκειμένου να επαναχρησιμοποιηθεί ή να καθαριστεί και να απορριφθεί.

Page 18: Φωʐοκαʐαλʑʐική Οξείδωση ʐοʑ Clopyralid σε ...photowetsun.web.auth.gr › doc › results.pdf · 2015-03-03 · ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957 1 Φωʐοκαʐαλʑʐική

ΑΡΙΣΤΕΙΑ I PHOTOWETSUN / 957

18

Τεχνητοί Υγρότοποι Οριζόντιας Ροής

Σχήμα 29. Οι τεχνητοι υγροτοποι με τα φυτά σε πλήρη ανάπτυξη.