Studiu de literatură….. 3 [626864]
1
Cuprins
Capitolul I…………………………………………………………………… …
3
Studiu de literatură…………………………………………………………….. 3
I.1 Introducere…………………………………………………………………….. 3
I.1.1 Apa și importanța apei………………………………………………………… 3
I.1.2 Apa ca element al vieții……………………………………………………….. 4
I.1.3 Apa în natură………………………………………………………………….. 5
I.2 Clasificarea apelor…………………………………………………………….. 5
I.2.1 Clasificarea apelor de suprafață……………………………………………….. 6
I.2.2 Clasificarea apelor uzate………………………………………………………. 7
I.3 Caracteristicile fizico -chimice ale apelor uzate………………………………. 7
I.3.1 Caracteristici fizice……………………………………………………………. 7
I.3.2 Caracteristici chimice ale apelor uzate………………………………………… 9
I.4 Poluarea apelor natural e……………………………………………………….. 16
I.4.1 Tipuri de poluare a apei……………………………………………………….. 19
I.4.2 Principalele substanțe poluante ……………………………………………….. 20
I.4.3 Surse de poluare a apelor ……………………………………………………… 23
I.4.3.1 Surse naturale de poluare a apelor ……………………………………………. 23
I.4.3.2 Surse artificiale de poluare a apelor …………………………………………… 23
I.5 Prevenirea și reducerea poluării ……………………………………………….. 24
I.5.1 Epurarea mecanică …………………………………………………………….. 25
I.5.2 Epurarea chimică ……………………………………………………………… 26
I.5.3 Epurarea biologică……………………………………………………………………………….. 27
I.6 Alte metode de tratare a apelor uzate ………………………………………….. 28
I.6.1 Filtrarea apei …………………………………………………………………… 28
I.6.2 Aerarea apei …………………………………………………………………… 28
I.6.3 Îndepartarea mirosului și gustului apelor ……………………………………… 29
I.6.4 Dezinfectarea apei ……………………………………………………………… 29
2
I.6.5 Dedurizarea apei ………………………………………………………………. 29
I.7. Cărbunele activ ………………………………………………………………… 30
I.7.1. Caracteristicile cărbunelui activ ………………………………………………. 30
I.7.2 Tipuri de cărbune activ ………………………………………………………… 33
I.7.3 Îndepărtarea poluanților din soluții apoase cu ajutorul cărbunelui activ ……… 33
I.7.4 Adsorbtia poluantilor organici ………………………………………………… 34
I.8 Caracteristicile albastrului de metilen ………………………………………… 36
I.8.1 Studii experimentale privind adsorbția albastrului de metilen pe cărbune activ 38
Capitolul al II -lea……………………………………………………………… 40
II.1 Scopul studiului experimental ………………………………………………… 40
II.2 Prepararea materialului adsorbant ……………………………………………… 40
II.3 Realizarea experimentalǎ a procesului de adsorbție …………………………… 41
II.4 Influența timpului de contact asupra capacității de adsorbție la echilibru ……. 42
II.5 Trasarea izotermelor de echilibru ……………………………………………… 42
II.6 Modelarea matematică a procesului de adsorbție …………………………….. 44
II.6.1 Modelarea matematică după modelul Langmuir pentru cărbunele activ CAH .. 46
II.6.2 Modelarea matematică după modelul Freundlich pentru cărbunele activ CAH 48
II.6.3 Modelarea matematică după modelul Dubinin -Radushkevich pentru
cărbunele activ CAH ……………………………………………………………
51
II.6.4 Modelarea matematică după modelul Langmuir pentru cărbunele activ CAN .. 54
II.6.5 Modelarea matematică după modelul Freundlich pentru cărbunele activ CAN 57
II.6.6 Modelarea matematică după modelul Dubinin -Radushkevich pentru
cărbunele activ CAN ……………………………………………………………
60
II.6.7 Calculul factorului de separare ………………………………………………… 63
II.7 Determinarea parametrilor modelelor matematice ……………………………. 64
II.8 Influența temperaturii asupra procesului de adsorbțiea albastrului de metilen 65
II.9 Studiul termodinamic al procesului de adsorbție a albastrului de metilen …… 66
II.10 Concluziile studiului experimental ……………………………………………. 68
Capitolul al III -lea……………………………………………………………… 71
Bibliografie ……………………………………………………………………. 73
3
CAPITOLUL I
STUDIU DE LITERATURǍ
I.1 INTRODUCERE
I.1.1 APA ȘI IMPORTAN ȚA APEI
Apa ca și aerul este elementul esențial vieț ii, indispensabi l, se găsește acolo unde exist ă forme de
viață și formează cea mai r ăspândită substanță de pe Pământ. Ea care j oacă un rol important în
evoluț ia umanăși nu numai , deoarece toate formel e de viață cunoscute depind de ea.
Apa este folosit ă zilnic în toate a ctivitățile desfășurate de oameni. Ea reprezintă o resursă
naturală regenerabilă, vulnerabilă și limitată, element indispensabil pentru viață și pentru
societate, materie primă pentru activitățile productive, sursă de energie și cale de transport, factor
determinant în menținerea echilibrului ecologic.[1]
Poluarea reprezintă intro ducerea direct ă sau indirect ă, ca rezultat al activității umane, a
unor substanțe sau a căldurii din aer, apă sau sol, care poat e dăuna sănătății umane,
calității ecosistemelor acvatice sau celor terestre dependente de cele acvatice, care poate
conduce la pagube materiale ale proprietății sau care poate dăuna sau obstrucționa
serviciile sau alte folosințe legale ale mediului.[1]
După definiția dată de O.N.U., poluarea apei reprezintă modificarea în mod direct sau indirect a
compoziției normale a acesteia, ca urmare a activitații mediului într -o astfel de măsură încât
impietează asupra tuturor folosințelor la care apa putea servi în starea sa naturală. [2]
Apa nu este un produs comercial oarecare, ci este un patrimoniu natural care trebuie prote jat,
tratat și apărat ca atare. [1]
Apele fac parte din domeniul public al statului. Cunoașterea, protecția, punerea în valoare și
utilizarea durabilă a resurselor de apă s unt acțiuni de interes general. [ 1]
Datorită creșterii populaț iei și a dezvoltării continue a acesteia, a crescut și can titatea de ap ă
necesară existenței, precum și cantit atea de apă poluată, deoarece într-adevăr omul este unul din
factorii care duc la periclitarea ciclului natural al apei, direct sau indirect.
4
Din acest motiv, pentru a satisface nevoile de baz ă ale umanit ății este necesar ă dezvoltarea unor
tehnologii care s ă ofere surse sigure de ap ă în producerea de alimente și energie, prin recuperarea
sau remedierea apei contaminate.
I.1.2 A PA CA ELEMENT AL VIE ȚII
Apa este singurul element care se g ăsește în natură în toate cele trei st ări de agregare și anume:
în stare lichid ă (apa propriu -zisă reprezentată de apa sărată și apa dulce 97.85% );
în stare solid ă (sub form ă de gheață, calote glaciare și ghețari montani 2.14% );
în stare gazoas ă (sub form ă de vapori de ap ă și nori atmosferici 0.01% );
În molecula de apă cei doi atomi de hidrogen sunt legaț i covalent de un atom de oxigen.
Concepția modernă despre structura apei concepe apa ca având o structură
cristalografică.Conform acestei concepții, nucleul de oxigen s -ar găsi în centr ul unui tetraedru,
așa cum se observă din figura 1, în care două v ârfuri ale t etraedrului ar fi ocupate de cele două
nuclee de hidrogen iar în celelalte două vârfuri ar fi concentrate zonele cu electroni
neparticipanți.
Molecula de apă este asimetrică, centrul de greutate al sarcinilor pozitive nu coincide cu centrul
de greutate al sarcinilor negative și de aceea molecula de apă este o moleculă polară (un dipol
electric). Momentul de dipol molecular este are valoarea μH₂O = 1,85 D pentru apa în stare
gazoasă și crește odată cu scăderea temperaturii atingând valoarea μH₂O = 2,5 D pentru apa în
stare solidă.
Polaritatea mare a moleculei de apă este determinată în principal de valoarea momen tului electric
al legăturii O−H , datorită diferenței mari de electronegativitate dintre hidrogen și oxigen.
5
Fig.I.1 Structura molecular ă a apei. [3]
În natură apa conține cantit ăți mici de apă grea, gaze ș i materii solide în suspensie sau î n soluți e.
Greutatea moleculară a apei este 18, la formarea greută ții moleculare, oxigenul având o
contribuție de 88,89%, iar hidrogenul avâ nd o contribu ție de 11,11% , însa unele cercetă ri
efectuate in 1933 de catre Urey Levis si Mac Donald au arătat că î n apele natural e, se găsește
într-o proporț ie foarte mică și o cantitate de apă grea (D2O) cu greutatea molecular ă de 20,
greutate ce se datoreaz ă izotopu lui de hidrogen numit Deuteriu (D) ce are masa atomic ă de
2,0147. [4]
Reacți ile apei grele sunt mai lente comparativ cu cele ale apei normale.
Organismele animale și vegetale se comport ă diferit î n raport c u apa grea, astfel semințele nu
încolț esc, șoarecii suportă apa grea în organism în proporți e de 40%, iar peștii și organismele
acvatice suport ă apa grea în organism până la 32%. [4]
I.1.3 A PA ÎN NATUR Ă
De regulă, apa se găsește în natură într-un circuit continuu.Aceast ă circulaț ie a apei în natură
reprezintă un proces continuu car e contribuie la dezvoltarea vieț ii, a civilizației omene ști.[4]
Apa de la suprafa ța mărilor, oceanelor, fluviilor, lacurilor etc . se evapor ă sub acțiunea razelor
solare și trece în atmosfer ă sub formă de vapori de ap ă.
Această apă este cunoscut ă sub numele de ap ă atmosferic ă.
Această apă este deplasat ă de aer pâ nă ajunge î n zone cu temperaturi mai sc ăzute, unde are loc
condensarea ei, și are loc c ăderea liber ă a apei pe sol sub form ă de ploaie, lapoviță sau ninsoare,
purtând denumirea de apă meteorică.
I.2 CLASIFICAREA APELOR
Volumul tot al al apei pe Terra este de 1,4 miliarde de kilometri cubi.
Acest volum de ap ă este constitui t din cinci rezervoare interconectate care î mpreună alcătuiesc
hidrosfera.
6
Aceste rezervoare sunt:
apele de suprafaț ă (oceane, mări, fluvii, râuri, lacuri) ;
depozite de gheaț ă și zăpadă;
apele subterane (straturi acvifere, izvoare) ;
apă atmosferic ă (apă meteorică);
biosfera .
I.2.1 C LASIFICAREA APELOR DE SUPRAFA ȚǍ
Când vorbim de ape de suprafaț ă ne referim l a acele ape interioare (lacuri, râuri, fluvii) sau
marine, care pot fi st ătătoare s au curgătoare, ale căror suprafeț e sunt în contact direct cu
atmosfera. Aceste ape pot servi pentru alimentarea cu ap ă, pentru irigaț ii, pentru utilizarea în
gospodărie, utilizarea în industrie etc.
Aceste ape de suprafaț ă pot fi clasificate în trei mari categorii ș i anume:
1. Categoria I : apele de suprafa ță care sunt folosite pen tru alimentarea cu ap ă a populaț iei,
respectiv în cadrul industriei alimentare;
2. Categoria II : apele care serve sc pentru salubrizare , piscicultur ă, agrement;
3. Categoria III : apele uzate, folosite în alte scopuri, altele dec ât cele alimentare, ape
folosite pentru iriga ții.
Apele industriale pot avea urm ătoarele domenii de utilizare:
-se pot folosi ca materii prime pentru diverse tehnologii;
-se pot utiliza în procesele de fabricaț ie a h ârtiei și celulozei, industria chimic ă, metalurgic ă,
alimentar ă;
-se pot utiliza ca agent de r ăcire sau încălzire în industria chimic ă, petrochimic ă, petrolieră,
industria alimentar ă, industria de fabricare a celulozei și a hârtiei;
Apa potabil ă este utilizată pentru consumul casnic și pentru agricultur ă.[5]
7
I.2.2 C LASIFICAREA APELOR UZATE
Prin noțiunea de ″ap ă uzată″ ne putem referi la apa folosit ă sau apa de canalizare ce poate
conține diferite substan țe sau încărcături (uleiuri, dejecț ii umane sau ani male, produse petroliere,
substanțe chimice, detergenț i etc) ce îi pot modifica indicatorii de calitate și deteriora
compoziția, ceea ce o îndeparteaz ă de noțiunea de ″ap ă potabilă″, o polueaz ă.
Apele uzate pot fi grupate în:
1. ape uzate menajere ;
2. ape uzate industriale;
Cele mai mari cantit ăți de ape uzate provin din unit ățile industriale, deoarece sunt mari
consumatoare de ap ă.În Rom ânia, apa consumat ă în industrie este de 52, 7 %, în agricultur ă este
de 14,8 %, respectiv apa consumat ă de populația ț ării este de 32,5%. [6]
I.3 C ARACTERISTICILE FIZICO -CHIMICE ALE APELOR
I.3.1 Caracte ristici fizice ale apelor uzate
Dintre caracteristicile fizice importante ale apelor uzate și de suprafa ță amintim :temperatura,
turbiditatea , culoarea, mirosul și conductivitatea.
Temperatura
Temperatura influenț ează majoritatea reac țiilor fizice, chimice și biologice care au loc în
procesul de epurare, precum și în procesul de sedimentare. Aceasta variază în funcție de
proveniență și de anotimp.Temperatura normală a apei este cuprinsă între 0 și 35 ˚C.Apele uzate
menajere au o temperatură mai ridicat ă cu 2 -3 C dec ât temperatura apelor de alimentare
(temperatura apei la intrare a la agenții economici sau consumatorii casnici), cu excepț ia
deversărilor de ape c alde tehnologice sau c ând în rețea se infiltreaz ă ape subterane.[6 ]
Determinarea temperaturii se face numai la locul de recoltare, prin introducerea termometrului în
apa de analizat , iar citirea se face dup ă zece minute.
Turbiditatea
8
Turbiditatea reprezint ă o caracteristic ă dată de particulele foarte fine, aflate în suspensie într-un
volum de ap ă și care nu sedimenteaz ăîn timp.
Turbiditatea nu constituie o determinare curent ă a apelor uz ate deoarece nu exist ă o
proporț ionalitate d irectă între turbiditate și conț inutul în suspensii.Determinarea turbidității se
poate face calitativ, semicantitativ și cantitativ.
Turbiditatea se exprim ă în general în g/l sau k g/m3.[6]
Culoarea
Teoretic , apa naturală într‐un strat cu o grosime sub 5 cm este incoloră, peste această grosime și
dacă în apă sunt substanțe solide dizolvate sau în suspensie, apa poate să aibă diferite culori
începând de la albastru la verde sau de la galben la cafeniu. Prezența sărurilor de fier conferă
apei o culoare verde -gălbuie, iar a clorurilor una albăstruie . [7]
Pentru apele uzate proaspete culoarea este gri deschis, iar pentru apele uzate în care a început
procesul de fermentare a materiilor organice prezente culoarea este gri închis.
Apele uzate care prezint ă alte culori indic ă faptul că poate exista un amestec de diferite tipuri de
ape uzate în funcție de n atura compu șilor pe care îi conțin (ex:rețeaua de canalizare). [4]
Mirosul
Mirosul apei este clasificat în șase categorii, după intensitate: fără miros , cu miros
neperceptibil, cu miros perceptibil unui specialist, cu miros perceptibil unui consumator, cu
miros puter nic și cu miros foarte puternic .
Mirosul apelor uzate proaspete ar trebui s ă fie insesizabil sau diferit în funcție de natura apelo r
uzate,mai precis de provenienț a acestora. În cazul apei aflat ă la începutul procesului de
descompunere se va sim ți mirosul de hidrogen sulfurat (H 2S).Mirosul specif ic apelor uzate
conferă informaț ii cu privire la compu șii organici c are se găsesc în apă, de aici put ându-se
deduce sursa polu ării.[4]
Conductivitatea apei
9
Conductivitatea constituie unul din indicatorii cei mai utiliza ți în aprecierea gradului de
mineralizare a apelor, aduce informaț ii cu privire la cantitatea totalăde săruri dizolvate în apă și
prezintă avantajul diferen țierii săruri lor organice și anorganice pe baza mobilității ionice
specifice. [6]
I.3.2 Caracteristici chimice ale apelor uzate
Caracteristicile chimice ale apelor uzate reprezint ă elemente esen țiale în descrierea apel or
uzate.De menț ionat este faptul c ă în apele uzate întalnim diferite cantit ăți de materii organice
solide aflate în suspensie, materii organice solide dizolvate în apă precum și alte materiale
specifice apelor uzate cum ar fi: compuși cu az ot, cloruri, sulfuri, fenoli, uleiuri , pesticide,
carbohidraț i, compuși organici volatili etc.
Aceste caracteristici sunt extrem de importa nte pentru proiectarea unei staț ii de epurare și pentru
efectuarea unor analize detaliate asupra acestor categorii de ape.
Aceste analize se efectueaz ă și pentru a afla starea apelor uz ate industriale deversate în reț eaua
de canalizare a ora șului d ar și pentru a cunoa ște compoziț ia chimic ă a apelor uzate care provin
din consumul casnic, pe cap de locuitor, deoarece omul influenț ează în mare m ăsură compoziț ia
chimică a apei pe care o folose ște zilnic .[6]
Oxigenul este un indicator foarte important care trebuie monitorizat permanen t deoarece
determinarea cantit ății de o xigen dizolvat în apă este esenț ială în analiza apelor , oxigenul fiind
necesar supravie țuirii și creșterii multor microorganisme. Conținutul de oxigen din apele naturale
trebuie să fie de cel puțin 2 mg/l, în timp ce în lacuri, în special în cele care funcționeaz
crescătorii de pește, conținutul de oxigen dizolvat trebuie să fie cuprins între 8 -15 mg/l. [8]
Acest indicator arat ă gradul de poluare al apelor cu substan țe organice . Nivelul conținutului de
oxigen din apă caracterizează cel mai bine starea de murdărie a unei ape uzate, precum și stadiul
de descompunere al substanțelor organice din apă, în instalațiile de epurare biologic ă.
Oxigenul dizolvat (O2) se găsește în cantit ăți mici în apele uzate (1 -2 mg /dmᵌ), numai când sunt
proaspete și după epurarea biologică. În funcție de gradul de poluare, apele de suprafață conțin
10
cantități mai mari sau mai mici de oxigen. Pentru a putea stabili gradul de poluare al unei ape de
suprafață, este impo rtant să cunoaștem conținutul în oxigen al acesteia .[8]
Cantitatea de oxigen care se poate dizolva în apă depinde de limita de saturaț ie, limită ce depinde
la rândul ei de temperatur ă, astfel că la temperatura de 0 ˚C, conținutul maxim de oxigen (O₂) va
fi de 14 mg O₂/l, iar la temperatura de 30 ˚C conț inutul de oxigen va fi de 7,63 mg O ₂/l. [6]
Consumul biochimic de oxigen (Biochemical oxigen demand=BOD) este un indicator al apelor
uzate sau al emisarului, care se define ște ca fiind cantitatea de oxigen consumat ă de bacterii și
alte microorganisme pentru a descompune biochimic în condiții aerobe substanț ele organice
biodegradabile în condiții standar d,de obicei la temperatura de 20 C și timpul de 5 zile ; în acest
caz, valoarea respectivă se notează cu CBO 5 (consumul biochimic de oxigen la 5 zile ). Acesta
reprezintă gradul de impurificare al apei uzate sau de suprafață. Cu cât valoarea acestuia este mai
mare, cu atât apa este mai poluată .[6]
Rezultă că acest indicator va exprima cantitatea de oxigen necesar ă pentru oxidarea materiilor
organice coloidale și dizolvate precum și a acelei p ărți formată din materiale organic e,
nedizolvat ă, care a fost reținut ăîn decantoare.
Un alt indicator de apreciere a st ării apei este consumul chimic de oxigen (CCO) denumit și
oxidabilitatea apei care reprezint ă cantitatea de oxigen exprimat ă în mg/l, necesară pentru
oxidarea tuturor formelor de substanțe organice (degradabile și nedegradabile) sau m inerale
oxidabile, fără intervenț ia bacteriilor. [6]
Apele uzate industriale care conț in substan țe toxice distrug microorganismele din ap ă și deci nu
se poate determina consumul biochimic de oxigen, în schimb ne o feră posibilitatea de a
diferenț ia materia organic ă stabilă și materia organic ă instabilă din apa uzat ă.Se utilizează
metode de oxidare chimică, diferențiate după natura oxidantului și a modului de reacție.
Se utilizează două tipuri de indicatori:
• CCOMn care reprezintă consumul chimic de oxigen prin oxidare cu KMnO 4 în mediu de
H2SO 4.
Acest indicator se corelează cel mai bine cu CBO 5, cu observația că sunt oxidate în plus și cca
30‐35% din substanțele organice nebiodegradabile.
11
• CCOCr care reprezintă consumul chimic de oxigen prin oxidare cu K 2Cr2O7 în mediu acid.
Acest indicator determină în general 60‐70% din substanțele organice, inclusiv cele
nebiodegradabile.
În general consumul chimic de oxigen es te cuprins între 500 și 1500 mg/ l pentru apele uzate
industriale.
Raportul CBO 5/CCO reflectă gradul de biodegradabilitate al unui efl uent sau al unei ape
reziduale. Pentru apele menajere uzuale, raportul este apropiat de 0,6. Pragul de lipsă de
biodegradabilitate este atins când acest raport este < 0,2. [6]
Mineralizarea biochimic ă a substanțelor organice, respectiv determinarea consumului biochimic
de oxigen pentru descompunerea biochimic ă se realizeaz ăîn două faze și anume:
a) faza primar ă (faza carbonului): În această fază are loc consumarea oxi genului pentru
oxidarea substanț elor organice care con țin carbon și producerea de d ioxid de carbon, care
fie rămâne dizolvat în soluț ie fie se degajă în atmosfer ă.
Această fază are o durat ă la apele uzate menajere de aproximativ 20 de zile la o temperatur ă de
20 C.
b) faza secundar ă (faza azotului). În această fază oxigenul se consumă pentru oxidarea
substanțelor organice care conț in azot , produc ându-se ox idarea p ână la stadiul de nitriț i,
urmată de stadiul de nitra ți, reacț ie care, de regulă începe dup ă aproximat iv 10 zile, la
temperatura de 20 C și se desfășoară pe o perioad ă mai îndelungat ă, de circa 100 de
zile.[6]
Această fază poartă denumirea de nitrificarea substanț elor organice.
Carbonul organic total constituie o metod ăde determinare a nivelului de poluare organic a apelor
uzate. S pre deosebire de determin ările realizate cu ajutorul consumului biochimic de oxigen
(CBO₅) și a consumul ui chimi c de oxigen (CCO), rezultatele obț inute prin aceast ă determinare
sunt mai exacte datorit ă eliminării variabilelor care int ervin în analizele CBO ₅ și CCO. [6]
12
În esență, metoda const ă în oxidarea materiilor organice cu carbon și conversia acestora în dioxid
de carbon și apă.Se utilizează pentru determinarea unor compuși organici aromatici, a căr or
randament de oxidare nu depășește 60 %, determinare care se realizează prin oxidare catalitică la
temperaturi ridicate (800 – 1000 C).
Consumul total de oxigen (CTO) reprezintăun test apli cat în general pentru concentraț ii mici de
compuși organici, și se realizează prin introducerea une i cantițăți cunoscute de prob ă într-un
dispozitiv de oxidare chimic ă sau un cuptor cu temperatur ă înaltă.Înainte de începerea analizei
are loc acidifierea și aerarea probei în vederea elimin ării erorilor ce pot ap ărea datorit ă
carbonului organic. [7]
Azotul este un element ce se g ăseste în apele uzate sub diferite forme, dintre care amintim:azo tul
organic, amoniac liber, nitriți și nitraț i.Azotul organic și amoniacul liber sunt de fapt ni ște
indicatori de ba ză ce caracterizeaz ă și evidenț iază gradul de poluare organic ă azotoasă al apelor
uzate.Amoniacul liber constituie rezultatul descompunerii bacteriene a materiilor
organice.Cantitatea de amoniac liber existent ă în apele uzate menajere poate varia în limitele 15 –
50 mg/dm3.
În general, apele uzate menajere proaspete au un conț inut relativ ridicat de azot organic și scăzut
de amoniac liber, iar apele uzate mai vechi au un conț inut mare de amoniac liber și un conț inut
mai scăzut de azot organic. Concentrația totală a acestor două element e constit uie o parte
esențială a gradului de impurificare a l apei și repre zintă o caracteristic ă important ă pentru
alegerea tipului de instalație de tratare a apelor uzate. Astfel, la tratarea biologic ă a apelor uzate
este important să se cunoască conținutul de azot organic și amoniac liber, pentru că azotul
reprezintă un element de bază pentru realizarea procesului de epurare biologică. [6]
Nitriții (RNO ₂) și nitrații ( RNO 3) unde R reprezintă Na, K etc . sunt prezente în apele uzate în
cantități extrem de reduse.
Nitriții sunt compuși nestabili care pot fi red uși la amoniac sau pot fi oxidați p ână la nitraț i. Deci ,
prezența nitriților indică o apă uzată proaspătă în curs de transformare.Nitriții din apele uzate
menajere provin din oxidarea incompletă a amoniacului, în prezența bacteriilor nitrificatoare. În
13
general, cantitatea maxim ă de nitriț i din apele uzate menajere nu dep ășește valoarea de 0,1
mg/dm3.
Nitraț ii reprezintă forma stabil ă a materiilor organice a zotoase, indic ând în general o ap ă stabilă
din punct de vedere al transform ării.Nitraț ii provin din mineralizarea substanț elor organice
poluante , de natură proteică, ce conț in azot. Cantitățile de nitraț i prezente în apa uzat ă menajeră
variază între 0,1 -0,4 mg/dm3.[6]
Conținutul de s ăruri, cloruri, sulfuri și sulfa ți.Aceste elemente organice sunt importante pentru
desfășurarea proceselor de epurare biologic ă.
Conținutul de s ăruri influențează salinitatea, la modul la care se m ărește salinitatea apei
colectorului, iar unele s ăruri organice pot provoca cre șterea durit ății apei.
Clorurile sunt substan țe care peste anumite valori ale concentra ției pot afecta alimentarea cu ap ă
potabilă sau industrial ă.Dozarea clorurilor din ap ă poate fi făcută prin două metode volumetrice
și anume: metoda Mohr (metoda argentometric ă) și metoda mercurimetric ă.
Sulfurile provin din descompunerea substanțelor organice sau anorganice și provin de cele mai
multe ori din devers ările de ape uzate industriale.De regul ă, cantitatea de sulfuri sau cloruri din
apa brută nu se schimbă după trecerea apei uzate prin stația de epurare. [6]
Produsele petroliere, grăsimile precum și uleiurile vegetale sau minerale sunt substan țe care la
suprafața apei formeaz ă o peliculă plutitoare care împiedică oxigenarea apei.Prezen ța acestor
substanțe în apele uzate menajere poate fi nesemnificativ ă, dar în cazul sta țiilor de epurare a
apei, prezența acestor substan țe este dăunătoare, deoarece pot duce la colmatarea filtrelor
biologi ce și la reducerea pro ceselor de fermentare a n ămolurilor.
Aciditatea sau alcalinitatea apelor uzate reprezint ă capacitatea acestora de a neutraliza baze,
respectiv acizi.
Aciditatea apelor uzate este determinat ă de prezen ța dioxidului de carbon liber, a acizilor
minerali și a sărurilor acizilor tari cu bazele slabe.Aciditatea poate fi exprimat ă în mililitri
substanță alcalină normală pentru neutralizarea unui litru de ap ă.Aciditatea surselor naturale de
apă este puțin probabilă , prezența ei indicând o poluare cu ape reziduale .
14
Alcalinitatea apelor uzate, este dată de prezen ța bicarbona ților și carbona ților alcalini precum și
de prezen ța hidroxizilor.În general apele uzate menajere sunt slab alcaline, având un p H cuprins
între valorile 7,2 și 7,6, în timp ce apele uzate industriale au un pronunțat caracter acid sau bazic.
pH-ul apelor uzate , în funcție de natura sa, acidă sau alcalin ă poate constitui o important ă cauză
perturbatoare a proceselor biologice di n cadrul unei sta ții de epurare, fiind un indicator al
mersu lui epurarii, deoarece de el depinde activitatea microorganismelor, capacitatea de
reactivitate a apei, capacitatea apei de a constitui medii pentru pentru dezvoltarea diferitelor
organism e, precipitările chimice etc. [6]
pH-ul controleaz ă diferite activit ăți desfășurate în cadrul sta ției de epurare cum ar fi activitatea
organismelor prezente în cadrul proceselor aerobe sau anaerobe sau activitatea diferi ților
componen ți derivați ai clorului necesari pentru dezinfectarea apei uzate etc. Valoarea pH-ului
trebuie să fie în jur de 7.
Potențialul de oxidoreducere (potențialul Redox, rH) furnizează informații asupra puterii de
oxidare sau de reducere, a apei sau nămolului, în scara Redox [7].
Valorile limită de încărcare cu poluanți a apelor uzate industriale și orășenești evacuate în
receptori naturali sunt prezentate în tabelul I.1 :
Tabelul I.1 :Valorile limită de încarcare cu poluanți a apelor uzate industriale și orășenești
evacuate în receptori naturali conform NTPA 001. [9]
Se aplică tuturor categoriilor de efluenți proveniți sau nu din stații de epurare.
Nr.
crt.
Indicator de calitate (U.M.) Tehnica analitic ă Metoda de analiz ă Valori limită
admisibile
conf.NTPA 001
0
1 2 3 4
1 Temperatura (0C) – – 35
2 pH electrochimic SR ISO 10523 -97 6,5-8,5
3 Materii în suspensie (mg/l) gravimetric SR EN 872 -2005 35 (60)
15
4 Reziduu filtrat la 1050C (mg/l) gravimetric STAS 9187 -84 2000
5 CBO 5 (mg O 2/l) electrochimic SR EN 1899/1 -03;2-02
DIN 38409/51 -87 25
6 CCOCr (mg O 2/l) volumetric SR ISO 6060 -96 125
7 Azot amoniacal (mg/l) spectrofotometric
volumetric SR ISO 7150/1 -01
SR ISO 5664/2001 2 (3)
8 Azot total (mg/l) combustie +IR SR EN 12260 -04 10 (15)
9 Azotați (mg/l) spectrofotometric SR ISO 7890/3 -00 25 (37)
10 Azotiți (mg/l) spectrofotometric SR EN ISO 26777 -06 1(2)
11 Sulfuri și hidrogen sulfurat
(mg/l) spectrofotometric,
dizolvate usor
eliberabile SR ISO 10530 -97
SR ISO 13358 -00 0,5
12 Sulfiți (mg/l) volumetric STAS 7661 -89 1
13 Sulfați (mg/l) turbidimetric
gravimetric EPA 427 C
STAS 8601 -70 600
14 Fenoli (mg/l) spectrofotometric SR ISO 6439 -06 0,3
15 Substanțe extractibile în eter de
petrol (mg/l) gravimetric SR 7587 -96 20
16 Produse petroliere (mg/l) FT -IR SR 7877/2 -1995 5
17 Fosfor total (mg/l) spectrofotometric SR EN ISO 6878 -05 1 (2)
18 Agenți de suprafa ță anionici
(mg/l)
spectrofotometric SR EN 903 – 2003
0,5
19 Agenți de suprafa ță neionici
(mg/l) spectrofotometric SR ISO 7875/2 – 96
20 Agenți de suprafa ță cationici
(mg/l) spectrofotometric DIN 38409/07 -1989 –
21 Cianuri totale (mg/l) spectrofotometric SR ISO 6703/1 -98 0,1
22 Clor rezidual liber (mg/l) volumetric SR EN ISO 7393/1 -02 0,2
23 Cloruri (mg/l) volumetric SR ISO 9297 -01 500
16
24 Fluoruri (mg/l) electrochimic SR ISO 10359/1 -01 5
25 Arsen (mg/l) ICP-OES SR EN ISO 11885 -09 0,1
26 Aluminiu mg/l) ICP-OES SR EN ISO 11885 -09 5
27 Cadmiu (mg/l) AAS SR ISO 8288 -01 0,2
28 Calciu (mg/l) AAS SR ISO 7980 -97 300
29 Crom total (mg/l)
AAS SR ISO 9174 -98 1
30 Crom (VI) (mg/l) spectrofotometric SR ISO 11083 -98 0,1
31 Cupru (mg/l) AAS SR ISO 8288 -01 0,1
32 Plumb (mg/l) AAS SR ISO 8288 -01 0,2
33 Zinc (mg/l) AAS SR ISO 8228 -01 0,5
34 Nichel (mg/l) AAS SR ISO 8288 -01 0,5
35 Mangan (mg/l) AAS SR 8662/2 -96 1
36 Fier total (mg/l) AAS SR 13315 -96 5
I.4 POLUAREA APELOR NATURALE
O definiție general ă a poluării se refer ă la introducerea în mediu a unor cantit ăți prea mari de
agenți fizici, chimici sau biologici care antreneaz ă o alterare a mediului ambiant, de natură a
pune în pericol s ănătatea uman ă,de a periclita resursele alimentare, biologice și ecosistemele, sau
de a deteriora bunurile materiale. [10]
Poluantul este un factor (materie sau energie), produs de om sau provocat de procese naturale, a
cărui prezență în mediu într ‐o cantitate care depășește o limită impusă (limită care poate fi
tolerată de una sau m ai multe specii de viețuitoare sau de către om ) împiedică dezvoltarea
normală a acestora. [10]
Poluarea apei reprezintă orice alterare fizică, chimică, biologică sau bacteriologică a apei, peste
o limită admisibilă, inclusiv depășirea nivelului natural de radioactivitate produs ă direct sau
indirect de activita țile umane, care o fac improprie pentru folosirea normală, în scopurile în care
această folosire era posibil ă înainte de a interveni alterarea . Când vorbim despre poluare a apelor
17
naturale, ne referim însă la o încărcare a apelor cu materii și substanțe ceîi modifică indicatorii
de calitate și proprieta țile, ducând astfel la poluare. [1]
Apa își modifică compoziția și devine uzat ă, prin folosirea ei de c ătre om în diferite scopuri sau
prin contactul apelor meteorice (ploaie, zăpadă) cu diferite produse ale activita ților umane, care
se găsesc în aer și pe sol.Deoarece apa are nenum ărate utilizări, încep ând cu apa potabil ă,
alimentarea cu ap ă în cazul agriculturii, pisciculturii, alimentarea cu ap ă în industrie, scopuri de
agrement și urbanistice etc, există posibilități foarte mari de poluare. În cadrul legii apelor există
diferite prevederi referitoare atât la păstrarea sănătății apelor precum și la conservarea,
dezvoltarea și protecția resurselor de ap ă.
Unele din aceste prevederi, care fac parte din articolul 2,au ca scop: [1]
a) conservarea,dezvoltarea și protecția resurselor de ap ă, precum și asigurarea unei curgeri libere
a apelor;
b) protecția împotriva oric ărei forme de poluare și de modificare a caracteristicilor resurselor de
apă, a malurilor și albiilor sau cuvetelor acestora;
c) conservarea și protejarea ecosistemelor acvatice;
d) asigurarea alimentarii cu ap ă potabilă a populației și a salubrit ății publi ce;
e) valorificarea complexă a apelor ca resursă economică și repartiția rațională și echilibrată a
acestei resurse, cu menținerea și cu ameliorarea calității și productivității naturale a apelor;
De asemenea, în articolul 16 al legii apelor, sunt descrise activitațile interzise care pot duce la
perturbarea s ănătății apelor.
Pentru a proteja resursele de ap ă, se interzic: [1]
a) punerea în funcțiune de obiective economice noi sau dezvoltarea celor existente, darea în
funcțiune de noi ansambluri de locuințe, introducerea la obiectivele economice existente de
tehnologii de producție modificate, care măresc gradul de încărcare a apel or uzate, fără punerea
concomitentă în funcțiune a rețelelor de canalizare și a instalațiilor de epurare ori fără realizarea
18
altor lucrări și măsuri care să asigure, pentru apele uzate evacuate, respectarea prevederilor
impuse prin autorizația de gospodări re a apelor;
b) realizarea de lucrări noi pentru alimentare cu apă potabilă sau industrială ori de extindere a
celor existente, fără realizarea sau extinderea corespunzătoare și concomitentă a rețelelor de
canalizare și a instalațiilor de epurare necesare;
c) aruncarea sau introducerea în orice mod, în albiile cursurilor de apă, în cuvetele lacurilor sau
ale bălților, în Marea Neagră și în zonele umede, precum și depozitarea pe malurile acestora a
deșeurilor de orice fel;
d) evacuarea de ape uzate, în apele subterane, lacurile naturale sau de acumulare, în iazuri, în
bălți sau în heleștee;
e) utilizarea de canale deschise de orice fel pentru evacuările ori scurgerile de ape fecaloid –
menajere sau cu conținut periculos;
f) spălarea în cursuri de apă sau în lac uri și pe malurile acestora a vehiculelor, autovehiculelor, a
altor utilaje și agregate mecanice, precum și a ambalajelor sau obiectelor care au conținut
pesticide sau alte substanțe periculoase;
g) aruncarea sau vărsarea în instalații sanitare sau în rețele de canalizare a reziduurilor petroliere
sau a substanțelor periculoase;
e) spălarea în cursurile de apă sau în lacuri, pe malurile acestora, pe diguri sau baraje a obiectelor
de uz casnic, cu folosirea substanțelor chimice de orice fel.
Factori i care conduc la poluarea apei sunt:
factori demografici , reprezenta ți de numărul popula ției dintr -o anumită zonă ;
factori urbanistici , corespunz ători dezvolt ării așezărilor umane care utilizeaz ă cantități
mari de ap ă, cantități care se întorc în natură sub formă de ape uzate ;
factori care se refer ă la industrie. [2]
19
I.4.1 Tipuri de poluare a apei
1. Poluarea natural ă este cauzată de sursel e de poluare natural ă și se produce în urm a
interacțiunii apei cu atmosfera (când are loc o dizolvare a gazelor existente în aceasta), cu
litosfera (când se produce dizolvarea rocilor solubile) și cu organismele vii din apă.
2.Poluarea artificială este cauzată de sursele de ape uzate de orice fel, ape meteorice, nămoluri,
reziduuri, navigație , poluare urban ă, industrial ă, agricolă, radioactiv ă, termică etc.[7]
În funcție de natura poluantului poluarea poate fi :
a)poluare a fizică ce cuprinde:
• poluarea termic ă ce se referă la deversarea în apele natural e a unor lichide calde utilizate ca
agenți de răcire în diferite industrii (nucleară, metalurgie, siderurgie, centrale termice) sau a
apelor menajere.
• poluarea cu substanțe radioactive ‐ deșeuri provenite din industria nucleară sau din depozitele
de roci radioactive.
b) poluare a chimică reprezint ă cea mai frecventă formă de poluare, ea se produce cu o mare
varietate de substanțe, unele biodegradabile, altele cu grad ridicat de persistență și nivel ridicat
de toxicitate.
– poluarea cu compuși ai azotului (azotați, azotiți, amoniac) ;
– poluare a cu fenoli ;
– poluare a cu diferite substan țe specifice diverselor industrii ;
– poluarea cu compuși ai fosforului (fosfați);
– poluarea cu pesticide;
– poluarea cu produse petroliere (uleiuri, grăsimi, fracțiuni de benzin ă sau motorin ă, păcură);
– poluarea cu produse tensioactive (detergen ți);
20
c) poluare a biologică se referă la acțiunea unor microorganisme patogene de origine umană sau
animală (bacterii, viruși , poluare cu bacterii patogene, paraziți) sau a unor substanțe organice
care pot fermenta. [7]
I.4.2 Principalele substan țe poluante
Prima clas ă de substan țe poluante sunt substan țele organice care pot fi de origine natural ă sau
artificială, reprezent ând principalul poluant.
Materiile organice sunt consumatoare de oxigen din ap ă, în timpul descompunerii lor, afect ând
astfel organismele acvatice.De asemenea, oxigenul este necesar și bacteriilor aerobe care
realizează autoepurarea apei prin reac ții de oxidare a substan țelor.
Tițeiul, taninul, lignina, carbohidrații , biotoxinele marine , proteine le sunt substan țe organice de
origine natural ă. Poluanții artificiali sunt acele substan țe care provin din prelucrarea diferitelor
substanțe în cadrul rafinăriilor (benzină, motorină, uleiuri, solvenți organici etc.), industriei
chimice organice și industriei petrochimice (hidrocarburi, compuși halogenați , detergenți ,
cianuri, fenoli etc.).
Țițeiul are o compozi ție complex ă care variaz ă de la o regiune la alta, compoziție formată din
hidrocarburi (ciclice, aciclice, policiclice),compu și cu oxigen (fenoli, acizi naftenici, acizi
alifatici, rășini etc), compuși cu sulf (hidrogen sulfurat, mercaptani, sulfuri), compuși cu
azot,diferite substan țe minerale.Dintre ac este substanțe, cele mai toxice sunt cele din grupul
compușilor cu oxigen (fenolii și acizii naftenici) și cele din grupul compușilor cu sulf
(hidrogenul sulfurat, mercaptanii etc.).Acțiunea nociv ă a petrolului și produselor petroliere este
dată de pelicula uleioas ă ce se formeaz ă la suprafa ța apelor, deoarece sunt substan țe nem iscbile
cu apa, ce împiedică oxigenarea organismelor acvative și alte procese fiziologice sau de
toxicitatea lor. [11]
Fenolii sunt substan țe prezente în reziduurile petroliere ce au un efect negativ asupra bazinelor
acvatice, deoarece consum ă oxigenul dizolvat în apă, imprimă un gust și un miros caracteristic
apei, mai ales când aceasta este tratată cu clor și se formează clorfenol ii care imprimă un gust și
21
un miros specific cărnii de pește chiar și la concentrații foarte mici; pot duce la alungarea sau
distrugerea faunei acvatice [11].
De asemenea, compușii azotului, amoniacul, nitriții și nitrații constituie etape importante ale
prezenței azotului în ciclul său biogeochimic din natură și implicit din apă. Formele sub care apar
compușii azotului în apă sunt azot molecular (N ₂),azot legat în diferite combinații organice (azot
organic ),amoniac (NH 3), azotiți (NO 2⁻) și azotați (NO 3⁻ ).Azotul amoniacal poate proveni din
mai multe surse și anume:
-din ploaie și z ăpadă, care pot conține urme de amoniac ce variază între 0,1 – 2,0 mg/l;
-industria chimică, cocserie, fabrici de gheață, industria textilă;
-în apele de profunzime, curate din punct de vedere biologic și organic, amoniacul poate ap ărea
prin reducerea nitriților de către bacteriile autotrofe sau de către ioni i feroși conținuți;
– în apele de suprafață apar cantități mari de azot amoniacal prin degradarea proteinelor și
materiilor organice azotoase din deșeurile vegetale și animale conți nute în sol. Această cantitate
de azot amoniacal este în cea mai mare parte complexată de elementele aflate în sol și numai o
cantitate mică ajunge în râuri; [12]
Carbohidrații (zaharurile) sunt întalniți în apele uzate sub form ă de monozaharide, dizaharide si
polizaharide.Monozaharidele și dizaharidele sunt compu și ușor de descompus de flora
bacteriană, în schimb polizaharidele precum glicogenul, celuloza, amidonul se degradeaz ă foarte
greu, deoarece sunt substan țe insolubile ce plutesc în masa ap ei sau formeaz ă depuneri pe fundul
apei. [12]
Proteinele precum albumina, cazeina, glutenul, gelatin a, cheratina se descompun sub ac țiunea
bacteriilor în aminoacizi,acizi gra și și aromatic i, hidrogen sulfurat, diferite baze organice, sulfuri
organice și diferiți compuși ai fosforului care duc la sc ăderea oxigenului din ap ă și imprimă
apei un gust și un miros nepl ăcut.
22
A doua clas ă de substan țe poluante sunt substan țele anorganice care pot fi dizolvate sau în
suspensie; sunt mai des întalnite în apele uzate industriale (acizi și baze, substanțe reducătoare,
substanțe minerale toxice, substanțe minerale periculoase).
Acizii și bazele au efecte negative atât asupra organismelor superioare, cât și asupra
microorganismelor prezente în apă, cu efecte negative asupra procesului de autoepurare. [12]
Substan țele reduc ătoare sunt reprezentate de sulfi ți sau compu și feroși, fiind prezente în apele de
mină, în unele mla știni și în unele ape freatice.Aceste ape sunt lipsite de oxigen și deci de via ță.
Din categoria substan țelor minerale periculoase mai importante, amintim :clorurile, sulfații,
azotații, bicarbona ții si fosfa ții de sodiu, fier, potasiu, calciu, magneziu.De exemplu, clorura de
sodiu poate influen ța salinitatea totală a apei, poate duce la alterarea proprieta ților organoleptice,
ceea ce o face s ă nu mai poat ă fi folosită nici pentru b ăut, nici pentru iriga ții sau alte scopuri
industriale.
Sărurile de azot, fosfor și potasiu joacă un rol important în poluarea apelor, sunt cunoscute sub
denumirea de ʺsăruri biogeneʺ iar ajunse în apă duc la apari ția fenomenului de eutrofizarea
apelor, fenomen ce are drept consecin ță dezvo ltarea excesiv ă a algelor microscpice. [12]
Sărurile de calciu și magneziu pot provoca o cre ștere a durității apelor, cu efecte d ăunatoare
asupra biocenozelor și determin ă anumite neajunsuri cu privire la utilizarea apei în alimentarea
unor intreprinderi industriale.
Substan țele minerale toxice sunt: clorul liber, amoniacul, hidrogenul sulfurat, cianurile, sulfurile
solubile și sărurile unor metale precum cupru, zinc, plumb, nichel, crom, cadmiu, argint etc.
Cianurile au un efect toxic direct, prin blocarea absorb ției oxigenului de c ătre celule, și aproape
instantaneu pentru pe ști, care sunt de apr oape o mie de ori mai sensibili la cianuri fa ță de oameni,
fiind un indicator a l poluarii cu cianuri. [12]
Metalele grele (Pb, Cu, Zn, As,Cr,Cd,Co,Hg etc), clorurile, sulfații etc pot determina creșterea
salinității apelor, iar unele dintre ele creșterea durității apelor . O problemǎ asociatǎ cu prezența și
persistența metalelor în mediu, în special în ape, sunt bioacumularea (proces biochimic care
23
determinǎ o creștere a concentrați ei unei substanțe chimice într -un organism într -o proporție mai
mare decât în mediul înconjur ător apropiat inclusiv hrana) și biomagnificarea (procesul prin care
concentrația substanței chimice devine mai mare decât cea în hran ă când principala cale de
pătrundere în organism este hrana ingerat ă) ceea ce determin ă o valoare mai mare a expunerii la
contaminant a unor organisme faț ă de valoarea acesteia din mediul înconjurǎtor (speciile de pește
de coastă, păsările de mare sunt monitorizate privind prezența m etalelor grele). Prin
bioacumulare metalele grele au efecte toxi ce asupra organismelor acvatice inhibând în același
timp și procesele de autoepurare. [13]
I.4.3.Surse de poluare a apelor
Principalele surse de poluare sunt constituite din surse de poluare naturală și surse de poluare
artificială.
I.4.3.1. Surse naturale de poluare a apelor
Sursele naturale de poluare ale apelor provoacă modificări importante ale caracteristicilor
calitative ale apelor, influențând negativ folosirea lor.
Sursele de poluare accidentală naturale sunt în general rare, ele datorându ‐se în special unor
fenomene cu caracter geologic.
Principalele condiții în care are loc producerea polu ării naturale a apelor sunt :
• trecerea apelor prin zone cu roci solubile (zăcăminte de sare, d e sulfați) sau radioactive;
• trecerea apelor de suprafață prin zone cu fenomene de eroziune a solului;
• prin intermediul vegetației de pe maluri, care produce o impurificare prin căderea
frunzelor sau plantelor întregi în apă; [13]
I.4.3.2. Surse artificial e de poluare a apelor
Sursele de poluare artificial ă ale apelor au ap ărut odată cu dezvoltarea a șezărilor umane, creșterii
populației, dezvoltarea industriilor și modernizarea tehnologiilor,rezultând astfel cantit ăți mari de
ape uzate și anume:
24
-ape uzate orășenești, care reprezintă un amestec de ape menajere și industriale, provenite de la
gospodăriile centrelor populate, precu m și de la diferite unități industriale;
– ape uzate industriale, rezultate din apele folosite în procesul tehnologic indust rial;
-ape uzate radioactive, care conțin ca poluant principal substanțele radioactive rezultate de la
prelucrarea, transportul și utilizarea acestora;
– apele uzate provenite de la navele maritime sau fluviale, conțin impurități deosebit de nocive
cum ar fi: reziduuri lichide și solide, pierderi de combustibil, lubrifianți etc;
-industria chimic ă prin apa de răcire și reacții din procesele tehnologice de fabricare a
substanțelor organice și anorganice (acizi, baze, săruri, cenușă, suspensii, coloranți).
-industria petrolului și petrochimică prin extracția țițeiului, transpotul și depozitarea țițeiului și
fracțiunilor sale, transportul naval, accidentele tancurilor petroliere (petrol, produse petroliere,
compuși fenolici și aromatic i, hidrogen sulfura t, acizi naftenici).
-industria minieră prin prepararea minereurilor metalifere și nemetalifere, extracțiile de cărbune,
flotațiile, extracția și prelucrarea minereurilor radioactive (săruri de metale grele, particule în
suspensie, produși organic i, deșeuri radioactive). [13]
I.5 P REVENIREA ȘI REDU CEREA POLU ĂRII
Epurarea apelor uzate reprezintă procesul complex de reținere și neutralizare a substanțelor
dăunătoare dizolv ate, în suspensie sau coloidale prezente în apele uzate industriale sau menajere
în stații de epurare pentru redarea lor în circuitul apelor de suprafață la parametrii avizați de
normele în vigoare .
Autoepurarea reprezintă un fenomen prin care apa din emisar, datorită unui ansamblu de
procese de natură fizică, chimică sau biologică, înlătură din compoziția ei poluanții pe care îi
conține.Autoepurarea cursurilor de apă se realizează în mod natural, fără a folosi instalații sau
construcții special e.[12]
25
Apele naturale au capacitatea de a se autoepu ra prin diferite procese fizice (diluare, amestecare,
difuzie, sedimen tare, coagulare), procese chimice (neutralizare, oxidare,reducere, precipitare,
adsorbție, absorbție, descompunere fotochimică) sau prin procese biologice sau biochimice. [12]
Factorii de mediu care influențează procesul de autoepurare sunt:
• factorii fi zici:sedimentarea poluanților, lumina, temperatura, mișcarea apei etc.
• factorii chimici: O2, CO 2, Fe, Mn, P, K etc.
• factorii biologici: organismele acvatice, bacteriile etc.
Factorii care acționează și influențează transformările biologice din apă sunt: temperatura,
lumina, pH -ul, oxigenul.
Cunoașterea capacității de autoepurare a unui curs de apă este necesară în activitatea
degospodărire a resurselor de apă de suprafață în vederea satisfa cerii folosințelor lor atât ca
emisari de ape uzate cât și ca surse de prelevare .[12]
În concluzie , autoepurarea apelor reziduale se realizează prin re ținerea din totalul de apă a
materiilor în suspensie și transformarea chimică sau biologică a unor substanțe.
Epurarea reprezintă totalitatea tratamentelor aplicate apelor uzate care au ca rezultat diminuarea
conținutului de poluanți, astfel încât cantitățile rămase să determine concentrații mici în apele
receptoare, care să nu provoace dezechilibre eco logice și să nu poată stânjeni utilizările
ulterioare. [14]
Procesul de e purarea apelor uzate a re la bază o serie de tehnici și tehnologii care con țin trei tipuri
de procese de natur ă fizico -mecanică, de natură chimică și de natur ă biologică, de unde reies și
cele trei tipuri de epur ări și anume:epurare mecanic ă, epurare chimic ă și epurare biologic ă.
I.5.1 Epurarea mecanic ă
Treapta de epurare mecanică reprezintă cea mai pu țin complex ă treaptă de epurare care are rolul
de a îndeparta impurit ățile ce se depun, impuritățile plutitoare sau materiile care pot fi aduse în
stare de plutire, prin diferite procedee fizico -mecanice cum ar fi filtrarea, depunerea,
sedimentarea, flotarea sau centrifugarea. De asemenea mai are ca scop și egalizarea debitelor și
concentra țiilor.
26
Pentru ca aceste opera ții să aibă loc se folosesc anumite dispozitive precum:gr ătare, site,
decantoare, pompe centrifuge, separatoare de gr ăsimi.Grătarele și sitele se folosesc pentru
reținerea diferitelor material e plutitoare precum și a corpurilor str ăine din ap ă care alimenteaz ă
stația de tratare.
Totodată, grătarele sunt folosite și pentru protejarea anumitor p ărți mobile ale echipamentelor
mecanice (de exemplu rotoarele pompelor), de asemenea și pentru protejarea vie țuitoarelor care
cad în apă și riscă să se accidenteze. De regulă, procesul de sitare este procesul primar în fluxul
tehnologic al sta ției de tratare, pentru a se evita fenomenele nedorite ce pot ap ărea din cauza
impurităților de dimensiuni mari din apa supus ă tratării.
Decantoarele se utilizeaz ă pentru reținerea suspensiilor fine din ap ă.Ele se clasific ă după direcția
de curgere a apei în decantoare orizontale longitudinal eși radiale sau decantoare verticale, după
modul de îndepartare a depunerilor în decantoare în care curățarea se face manual, mecanic sau
hidraulic, iar după modul în care sunt amplasate, decan toarele pot fi primare sau secun dare.
Parametri i cei mai importan ți ai decantoarelor sunt viteza de curgere a apei, viteza de
sedimentare și timpul de decantare. [14]
Separatoarele de gr ăsimi au ca rol îndepărtarea uleiurilor și grăsimilor și în general a materiilor
mai ușoare ca apa sau chiar a particulelor solide care se g ăsesc în apă în stare de plutire.
Plutirea (flotarea) la suprafa ța apei poate fi natural ă sau cu ajutoru l aerului care ridic ă unele
impurități din apă la suprafa ță, aceste impurita ți fiind colectate manual sau mecanic.
I.5.2 Epurarea chimic ă
Treapta de epurare chimic ă constăîn tratarea apelor uzate cu o serie de reactivi chimici în
vederea realiz ării fenomenelor de coagulare, precipitare și floculare a materiilor fin dispersate și
a celor coloidale care nu sedimenteaz ă.
Reactivii chimici folosi ți în vederea realiz ării fenomenelor mai sus descrise depind de
caracteristicile apelor uzate și alegerea lor se bazeaz ă pe o cercetare anterioar ă.Eficiența acestor
reactivi depinde foarte mult de anumite condi ții și anume: p H-ul apei (adeseori fiind necesari
reactivi de mo dificare a p H-ului),de constant a debitelor,de varia ția temperaturii etc.Se pot folosi
27
pentru tratarea chimic ă urmatoarele tipuri de coagulan ți:clorură de zinc, clorură ferică, sulfatul
de aluminiu, sulfatul feros, sărurile de aluminiu, argile etc.
Pe lângă dozarea optim ă a reactivilor chimici, în această treaptă nu sunt de neglijat nici timpul de
reacție și modul de amestecare a reactivilor.Dupa tratarea chimic ă a apelor uzate, impuritățile ce
se depun formeaz ă un nămol ce este îndepărtat fie în bazinele de tratare chimic ă, fie separat în
bazinele decantoare. [14]
I.5.3 Epurarea biologic ă
Treapta de epurare biologic ă reprezintă cea mai avansat ă treaptă de epurare ce const ă în
reducerea substan țelor organice din apele uzate prin descompunerea lor cu ajutorul
microorganismelor (bacterii, ciuperci) și transformarea lor în compuși simpli, neprimejdio și sau
prin consumarea lor de c ătre animale (protozoare și metazoare inferioare) și transformarea lor
într-o biomasă nouă sau reducerea substan țelor minerale din apele uzate prin asimilarea lor de
către pla ntele inferioare și superioare și transformarea lor într-o nouă biomasă.[15]
Cele mai numeroase procedee de epurare biologic ă se bazeaz ă pe folosirea bacteriilor care
descompun substan țele organice din apele supuse trat ării.
Treapta de epurare biologic ă se poate realiza fie prin epurare biologic ă cu nămol activ fie prin
epurare biologic ă cu filtre biologice (biofiltre).
În cazul epurarii biologice cu n ămol activ cultura de microorganisme este distribuit ă în volumul
de apă iar pentru a favoriza procesele de descompunere aerobe ale apei se apelez ă la aerarea
apei. În acest caz, aerul are rolul creă rii unui mediu aerob, cât și de amestecare a apelor uzate cu
flocoanele de nămol activ și de împiedicare a sedimentării acestora.Bazinele de aerare cu nămol
activ sunt precedate de decantoare secundare, unde nămolul activ este re ținut prin decantare care
va fi evacuat în mod continuu și supus unei fermentări anaerobe.
În cazul epur ării bio logice cu ajutorul biofiltrelor , cultura de microorganisme este dispersată sub
forma unei pelicule pe un suport inert,care poate fi pietri ș,argilă,material plastic,material
ceramic, zgură etc care umple diferite cuve din beton.Dup ă ce apa uzat ă străbate în sens
descendent flitrul biologic, unde bacteriile și alte organi sme descompun și consum ă materia
28
organică, apa rezultat ă este introdus ăîntr-un decantor pentru re ținerea nămolului,a peliculelor
biologice desprinse de pe materialul granular de umplutur ă a biofiltrului. [15]
I.6 ALTE METODE DE TRATARE A APELOR UZATE
I.6.1 Filtrarea apei
Filtrarea apei are ca scop re ținerea celor mai fine suspensii din apă, care nu s -au depus prin
decantare.Filtrarea poate urma dup ă etapa de decantare simplă sau după coagulare -floculare –
decantare, folosind ca materiale filtrante nisip cuar țos, cărbune, marmură etc. [16]
I.6.2 Aerarea apei
Dupa filtrare, apele nu sunt întotdeauna proprii utilizării ca ape potabile datorită gustului,
mirosului, culorii, alcalinității prea mari, mineralizării ridicate. În aceste cazuri apele sunt supuse
unor operații de corectare a calității ca: aerare, degazare, deferizare, demanganizare, neutralizare,
demineralizare etc.
Prezența aerului și dioxidului de carbon, dizolvate în apă, îi conferă gustul plăcut de apă
proaspătă. Dacă apa conține puțin aer dizolvat est e necesară aerarea înainte de distribuție.
Aerarea îndepărtează gustul și mirosul neplăcut, oxidează materiile organice care ar putea intra
în putrefacție, îndepărtează o mare parte din fierul și manganul conținut (care în prezența aerului
precipită ca Fe( OH)₃ și Mn(O₂)).
Procedeele de aerare se bazează pe realizarea unui contact cât mai intim între aer și apă: dispersia
apei în aer (pulverizarea apei în aer) sau dispersia aerului în apă (barbotarea aerului comprimat
prin plăci poroase, sau aerarea mecanică cu ajutorul unor rotoare cu palete). După aerare,
precipitatul de hidroxid feric trebuie îndepărtat din apă. La un conținut scăzut de fier precipitatul
poate fi eliminat simplu prin filtrare în filtre rapide obișnuite, cu nisip cuarțos. În cazul apariției
de suspensii col oidale se aplică coagularea cu sulfat de aluminiu și apoi sedimentarea și filtrarea .
29
I.6.3 Îndepartarea mirosului și gustului apelor
Apele de suprafață pot avea un gust sau miros neplăcut, datorat unor săruri minerale sau unor
produși de descompunere organică.Substanțele organice sunt, în general, îndepărtate prin
adăugare de cărbune activ. Problema îndepărtării gustului și mirosului apei este dificilă și
necesită tratări speciale pentru fiecare caz în parte. În cazul în care apele de suprafață au
dizolvați acizi humici sau produse rezultate din descompunerea plantelor, au o colorație gălbuie
sau maronie. Decolorarea apelor se realizează în procesul de filtrare peste cărbune activ, sau prin
oxidare cu clor sau ozon. [16]
I.6.4 Dezinfectarea apei
Dezi nfectarea apei reprezint ă distrugerea organismelor patogene prezente în apă. Dezinfectarea
se aplică apelor care în prealabil au fost limpezite și filtrate și se poate realiza prin procedee
biologice, fizice sau chimice.
I.6.5 Dedurizarea apei
Duritatea unei ape reprezintă conținutul total de săruri de calciu și magneziu, exprimat în grame
de carbonat sau oxid de calciu pe unitatea de masă de apă, denumite grade de duritate.
Conținutul de săruri de calciu și magneziu sub formă de bicarbonați constituie du ritatea
temporară, (Dt).Duritatea permanentă, (Dp), exprimă conținutul de săruri de calciu și magneziu
ale acizilor tari (cloruri, sulfați,).
Apele dure trebuie dedurizate total sau parțial. Dedurizarea parțială, denumită și decarbonatare,
se realizează c ând se înlătură numai sărurile care conferă duritate temporară.Dedurizarea totală
constă în îndepărtarea tuturor sărurilor de calciu și magneziu, utilizându -se reactivi chimici sau
schimbători de ioni.
30
I.7. CǍRBUNELE ACTIV
I.7.1. Caracteristicile cărbunelui activ
Studiile de literatură au arătat că o serie de materiale, care au o structură poroasă și un număr
relativ mare de grupări funcționale superficiale, pot fi folosite eficient pentru îndepărtarea unor
poluanți din soluții apoase. Astfel, mate rialele naturale sau diverse categorii de deșeuri agricole
sau industriale, denumite generic adsorbanți low -cost pot fi utilizați cu succes pentru
îndepărtarea ionilor metalelor grele și a unor substanțe organice din apele uzate, datorită unor
avantaje pe care le au, și anume: [17]
-sunt disponibili în cantități mari și necesită un număr redus de operații pentru prepararea lor;
– prezintă o varietate mare de grupări funcționale superficia le (de ex. hidroxil, carboxi l, amino,
carbonil, etc.) care pot reține diverși poluanți prin procese de schimb ionic sau de complexare;
– centrii activi de pe suprafața adsorbantului au dimensiuni mici și o distribuție relativ uniformă;
– pot fi regeneraț i cu ușurință după epuizare și folosiți în mai multe cicluri de adsorbție –
desorbție după care, cel mai adesea, se incinerează .
Cel mai frecvent utilizat adsorbant este cărbunele activ. Acesta poate fi obținut din materiale
vegetale (orice material organic cu con ținut mare de carbon, lemn, turbă, coji de nucă de
cocos,coji de alune, coji de nucă , cocean de porumb, sâmburi ale fructelor, tărâțe de grâu sau
rumeguș) prin încălzire la temperaturi ridicate în spațiu închis, cu sau fără a daos de substanțe
anorganice, urmată de activare prin tratare cu vapori de apă, oxizi de carbon, cu aer sau clor. Se
obțin astfel granule străbătute de un număr mare de canale și pori.
Cărbunele activ este un material solid, pe bază de carbon amorf, cu porozitate și suprafață
specifică mari, cu o bună activitate ca adsorbant (reține relativ repedeproporții mari de substanțe
impurificatoare din apa cu care vine în contact, chiar și la concentrații mici ale acesteia). [18]
Suprafaț a foarte mare de adsorbție a cărbunelui activ poate atinge în unele cazuri și 2000 m2/g.
Astfel, porozitatea foarte dezvoltat ă și gradul înalt de reactivitate a l suprafeței sunt ni ște
caracteristici ce fac din c ărbunele activ un material unic cu mai multe întrebuințări, fiind utilizat
atât ca adsorbant, cât și ca suport catalitic pentru îndepărtarea poluanților din fazele gazoase și
31
lichide, recuperare de substanțe chimice și purificare a apei , reținerea solvenților și a poluanților
din gazele industriale evacuate în atmosferă , precum și în medicină.
Textura cărbunelui activ fiind de natură poroasă include o gamă variată de pori ce pot fi
clasificați după dimensiunea lor astfel:
• macropori care au o rază mai mare de 25 nm, au rolul de a transporta fluidul prin
cărbunele activ;
• mezopori care au o rază cuprinsă între 1 si 25 nm, au rolul de filtrare și reținere a
contaminan ților la nivel molecular;
• micropori care au o raz ă mai mică de 1 nm, au rolul de fitrare și reținere a
contaminan ților la nivel molecular;
Fig. I.2 Structura cărbunelui activ.
În scopul creșterii capacității de adsorbție, rețeaua de pori trebuie să se dezvolte în timpul
preparării cărbunelui activ prin aplicarea tratamentelor fizice sau chimice adecvate.
Activarea este procesul de creare a porilor într -un material care nu este în primă fază poros.
Activarea chimică reprezintă o metodă în care materia primă utilizată la producerea cărbunelui
activ este sub formă de masă lemnoasă m ărunțită sub formă de chips -uri.
Masa lemnoas ă poate proveni din coji de nuc ă de cocos, coji de nuc ă sau lemn de diferite tipuri
și esențe.[19]
Fiecare tip de masă lemnoasă produce un cărbune activ cu porozități de anumite dimensiuni,
corespunzătoare tipului de lemn respectiv.Deoarece masa lemnoasă are o structură diferită de la
32
specie la specie, pentru filtrarea sau adsorbția unei anumite substanțe se utilizează cărbune activ
cu o anumită dimensiune a pori lor, capabil să rețină moleculele respective și care să lase să
treacă moleculele de dimensiuni mai mici.
La activarea chimică a cărbunelui se utilizează agenți de activare chimici, în principal acidul
fosforic H3PO 4 sau clorura de zinc ZnCl 2. Aceștia ajută la dezvoltarea porozității cărbunelui
activ, prin deshidratare și degradare. Cele două substanțe provoacă dilatarea masei lemnoase, care
astfel tratată este supusă unor temperatur i cuprinse între 500 ˚C și 800 ˚C.Masa lemnoasă este
carbonizată, produsul fiind un cărbune poros plin cu unul dintre agenții de activare (acid fosforic
sau clorura de zinc),care este ulterior spălat, locul acidului fosforic sau a clorurii de zinc fiind
luat de aer.
Avantajele principale ale activării chimice sunt:randament ridicat, temperatură de activare
scăzută, ceea ce presupune costuri mici de energie, timp mic pentru activare și porozitate
ridicată .
Dezavantajele sunt date de costurile agenților activatori și necesitatea efectuării unei spălari
suplimentare pentru îndepărtarea acestora.
Activarea fizic ă.Masa lemnoasă (în principiu aceeași ca și la metoda chimică) este transformată
în cărbune în absența aerului, la temperaturi de peste 1200 ˚C.Cărbunele astfel rezultat este supus
acțiunii aburului uscat la temperatur i de peste 1000 ˚C.Structura internă a cărbunelui se
transform ă parțial în gaze ce sunt evacuate, astfel încât, se obține structura poroasă a cărbunelui
activ. [19]
Unul din factorii care influențează capacitatea de adsorbție, în afara caracteristicilor specifice
materialelor cu care intră în co ntact, este suprafața specifică .[20]
Cărbunele activ este compusul care elimin ă din apă foarte mul ți contaminan ți, derivați, agenți de
dezinfecție chimici, dar și culoare, miros și gust nepl ăcut, turbiditate, clor liber, insecticide,
ierbicide, hidrocarburi aromatice polinucleare, substanțe organice volatile, benzen și alți
contaminan ți ce pot fi prezen ți în apă.Acțiunea lui era cunoscută cu mult timp în urmă, încă din
epoca renascentist ă, când datorită capacității sale bune de adsorb ție, apa era lăsată să curgă peste
o suprafață de cărbuni pentru a -i îmbunătății claritatea și gustul.
33
De asemenea, măștile de gaz din primul r ăzboi mondial erau captușite cu cartușe din cărbune
activ iar în caz de otrăvire prin ingerare, în afara clasicelor spălături gastrice, se administrau și
cărbuni activi.
Eficiența cărbunelui activ încetează atunci când st ructura carbonului este saturată, acesta
nemaiputând să adsoarbă. [20]
I.7.2 Tipuri de cărbune activ
Cărbunele activ se poate găsi sub diferite forme și anume:
1.Cărbune le activ granular poate fi preparat din material e grele, cum ar fi coji de nucă de cocos,
cu utilizare în mod special pentru ap ă,pentru eliminarea gustului și mirosului neplăcut,a
substanțelor organice dizolvate în sursele de apă sau a agenților de dezinfecție introduși în apă
(de exemplu clorul sau ozonul). Datorită suprafeței mari de contact, are o eficiență și o capacitate
ridicată de adsorbție,putând fi ușor regenerat.
2.Cărbunele activ impregnat care se utilizează în special pentru purificarea gazelor și a aerului.
3.Cărbunele activ pulbere utilizat îndeosebi în industria c himică și cea alimentară, eliminarea
dioxinelor, fiind considerat un adsorbant excelent datorită scăderii presiunii în timpul procesului,
asigurând un contact eficient și flexibilitate.
Principala caracteristic ă a cărbunelui activ este puterea mare de adsorbție și de aceea, el este
folosit cu precădere și în medicin ă, fiind un adjuvant în tratamentul intoxica țiilor, otrăvirii sau în
cazul unor supradoze după ingestia orală, fiind folosit chiar în detrimentul unor metode mai
vechi precum spălarea stomacu lui.[18]
I.7.3 Îndepărta rea poluanți lor din soluții apoase cu ajutorul cărbunelui activ
Dintre efectele negative cauzate de impactul activităților antropice asupra mediului înconjurător,
o problemă adusă frecvent în discuție în zilele noastre, o reprezintă contaminarea apelor naturale.
În acest caz, principala soluție de rezolvarea a acestui neajuns, o constituie utilizarea
adsorbanților pentru îndepărtarea poluanților din soluțiile apoase , implicând în același timp
găsirea celor mai eficiente și ieftine ma teriale pentru prepararea acestora.
34
În 1995, Keller a listat patru dintre cei mai comuni adsorbanți folosiți în procesul de adsorbție, în
funcție de cost și caracteristicile lor și anume : cărbune activ, zeoliți, silicagel și alumină activat ă.
Cărbunele activ s -a dovedit a fi cel mai utilizat adsorbant, deoarece obținerea acestuia se poate
face din materiale vegetale ca lemn, reziduuri, semințele fructelor și plantelor sau din materiale
polimerice. Acesta îndepărtează coloranți, metale și compuși organici, fiind folosit în special, în
procese ca filtrare, purificare, decolorare, declorinare.
Utilizarea deșeurilor agricole este a vantajoasă, deoarece implică costuri scăzute și provin din
surse regenerabile .
Cărbunele activ folosit ca material adsorbant prezintă o serie de avantaje precum : capacitate de
adsorbție foarte ridicată, viteză de adsorbție mare dar și posibilități multiple de regenerare
(regenerare termică, oxidare umedă, folos irea fluidelor supercritice sau regenerarea clasică cu
solvenți). [21]
Adsorbția compușilor organici și anorganici din soluții apoase s -a dovedit a fi o
aplicațieimportantă a cărbunelui activ.Se știe că cea mai mare parte (aproximativ 80 %) din
producția de cărbune activ este utilizată pentru faza lichidă. [21]
În utilizarea cărbunelui activ, procesul de adsorbție este rezultatul interacțiunilor fizice și
chimice ce au loc între o substanț ă transferată din faza lichidă pe suprafața unui solid .Aceste
interacții pot fi de tip electrostatic sau neelectrostatic. Când adsorbantul e ste în prezența unui
electrolit care disociază în soluții apoase,apar interacțiile electrostatice, ce pot fi de atracție sau
de respingere, în funcție de:densitatea de încărcare a suprafeței cărbunelui, caracteristicile
chimice ale adsorbantului și rezistența ionică a soluției. [22]
I.7.4 Adsorb ția poluan ților organici
O tendință actuală pentru eliminarea poluanților din apele uzate (în principal de șeuri generate de
activități din industria chimic ă precum și pesticide și îngrășăminte chimice în cazul terenurilor
agricole și forestiere ) o reprezintă găsirea tehnologiilor viabile și la un preț scăzut, bazate pe
cărbuni activi, care pot reprez enta potențiale substraturi cu eficien ță ridicată în procese de
adsorbție și în același timp o soluție cu grad ridicat de sustenabilitate.
35
Adsorbția este procesul de separare a unui component sau a unui flux de componenți dintr -un
amestec gazos sau dintr -o soluție prin reținerea acestora pe suprafața unui solid (numit
adsorbant).
Adsorbția este un proces eficient de îndepărtare a poluanților din apele uzate, a cărui largă
aplicabilitate în reducerea poluării mediului este datorată costului foarte scăzut și varietății mari
de materiale, naturale sau sintetice, care pot fi utilizate ca adsorbanți.
Procesul de adsorbție depinde atât de caracteristicile adsorbantului (natura și caracterul
suprafeței sale, tipul de suprafață – poroasă sau neporoasă etc), cât și de natura și mărimea
moleculelor substanței adsorbite (adsorb atului), la temperatură și presiune dată. [23]
Factori i care influențează viteza de adsorbție sunt:
1. Suprafața adsorbantului -viteza de adsorbție crește odată cu creșterea suprafeței
adsorbantului .
2. Natura adsobatului – cu cât solubilitatea adsorb atului în solvent este mai mică, cu atât
viteza de adsorbție este mai mare; creșterea mărimii moleculare a adsorba tului
favorizează adsorbția.Dacă moleculele sunt ramificate, adsorba tul este mai greu de
îndepărtat, iar dacă moleculele sunt spiralate, îndepărtarea are loc mai ușor de oarece
interstițiile se desfac mai ușor; de asemenea cu cât co nstanta de disociere este mai mică,
cu atât viteza de adsorbție este mai mare.
Factori i care influențează adsorbția sunt:
1. Solubilitatea
În general, odată ce solubilitatea substanței dizolvate crește, gradul de adsorbție scade.Acest
lucru este cunoscut sub numele de Regula Lundelius.Legătura la interfața solut – solid este în
competiție cu cu atracția solut – solvent.Factorii care afectează solubilitatea sunt dimensiunea
molecular ă (mase molecu lare mari conduc la o solubilitate mai mică), ionizarea (solubilitatea
este minimă atunci când compușii nu sunt încărcați electric), polaritatea (pe măsură ce crește
polaritatea se obține o solubilitate mai mare deoarece apa este un solvent polar).
2. pH-ul
36
Valoarea p H-ului afectează adesea sar cina la suprafața adsorbantului , precum și sarcina
solutui .În general, pentru substanțe or ganice, odată ce p H-ul scade fenomenu l de adsorbție este
mai intens.
3. Temperatur a
Reacțiile de adsorbție sunt de obicei exoterme.În acest caz, în urma reacției se degajă căldură și
prin urmare, odată ce temperatur a crește va sc ădea gradul de adsorbție.
4. Suprafața specifică a adsorbantului
Odată cu creșterea suprafeței specifice a adsorbantului va crește și capacitatea sa de
adsorbție. [23]
Termodinamica adsorbției:
Principalii parametri i termodinamici sunt: entalpia (∆H), energia liberă (∆G) și entropia
adsorbției (∆S).
Valoarea negativă a entalpiei va indica faptul că procesul este exoterm, iar comportamentul
adsorbției poate fi de natură fizică și poate fi ușor reversibil prin mărirea cantității de
căldură.Dacă entalpia are valori pozitive, atunci procesul este endoterm și poate avea loc prin
legături chimice.De asemenea valorile pozitive indică ireversibilitatea procesului.
Un alt parametru termodinamic important este entropia adsorbției, valorile negative mari ale
acesteia indicând spontaneitatea procesului de adsorbție prin reducerea mărimii moleculelor și
creșterea dezordinii la interfața solid -lichid.Procesul de adsorbție este puternic reversibil dacă
entropia are valori mai mici de 1.
I.8 C ARACTERISTICILE ALBASTRULUI DE METILEN
Albastrul de metilen (MB) este un compus chimic, heteroc iclic, un colorant sintetic de bază cu
formula moleculară C16H18S3CIN, caracterizat de anumite proprietăți și anume : la temperatur a
ambiantă apare ca o pulbere solidă, inodor , sub formă de cristale de culoare verde închis sau
37
pulbere care formează o soluție albastră atunci când este dizolvat în apă ; forma hidratată are trei
molecule de apă pe unitatea de albastru de metilen (de aceea nu trebuie să se confunde cu
albastrul de metil sau violetul de metil ); având masa moleculară 320 g/mol, solubil în etanol ,
cloroform , puțin solubil în piridină , insolubil în eter etilic, fotosensibil. [24]
Fig. I.3 Formula structurală a albastrului de metilen
Când este încălzit emană vapori foarte toxici de oxizi de azot, oxizi de sulf și acid
clorhidric. Albastrul de metilen este un colorant cationic puternic , fiind solubil în apă și formând
soluții cu pH = 6,5 care au maximul de adsorbție la λ=664 nm .Albastrul de metilen este utilizat
ca indicator redox în chimia analitică datorita proprietății chimice de a se reduce în mediu
puternic reducător cu formarea unui compus incolor. [25]
Albastrul de metilen are diferite întrebuințări dintre care amintim : colorant, agent anti -infecțios,
indicator de pH și reactiv, antidot precum și inhibitor de enzime, poate avea rolul și de indicator
bacteriologic .
Chiar dac ă este folosit în medicină ca agent de diagnostic în testele funcției renale și a colorării
nervoase vitale , antidot pentru intoxicați a cu cianură etc, folosit în doze mari , albastrul de
metilen poate duce la apariția unor simptome precum greață , vărsături , dureri ab dominale ,
dureri precordiale , hiperten siune arterială , confuzie mentală , precum și formarea de
methemoglobină și cianoz ă .
În cazul în care ne referim la impactul său asupra mediului înconjurător, de reținut este faptul că
albastrul de metilen în apă peste o anumită concentrație reprezintă o sursă de îngrijorare deoarece
duce la valori ridicate ale consumului chimic de oxigen (CCO) și consumul biochimic de oxigen
(CBO), influențând în mod negativ fauna și flora acvatică, deoarece acesta consumă practic
oxigenul din apă. În cazul peștilor Pimephales promelas expunerea la albastru de metilen pe o
38
perioadă de 96 ore este nocivă la concentrații ale acestuia L C50=45 mg/l iar în cazul șobolanilor,
ingestia orală a albastrului de metilen este letală la o doză L D=1180mg/kg .[26]
Ca și comportare în compartimentele mediului înconjurător este de așteptat un poten țial de
bioacumulare apreciabil.
I.8.1 Studii experimentale privind adsorbția albastru lui de metilen pe cărbune activ
Karen C. și colaboratorii au realizat un studiu privind explorarea utiliz ării tratamentului
hidrotermic ca etapă de carbonizare pentru obținerea de c ărbune activ, plecând de la zaharoză,
prin activare cu hidroxid de potasiu. În procesul de adsorbție a albastrului de metilen din soluții
apoase s -a constatat că pH -ul nu influențează procesul de adsorbție. Reținerea albastrului de
metilen pe cărbune activ are loc prin chemosorbție, fiind chiar un proces ireversbil. Datele de
echilibru sunt cel mai bine corelate de modelul Redlich -Peterson.Studiile termodinamice au
arătat ca procesul de adsorbție a albastrului de metilen pe cărbune activ este spontan și
endoterm. [27]
În cadrul studiului realizat de El-Said I. și altii, a fost preparat un cărbune activ prin activarea
frunzelor de palm ier cu hidroxidul de potasiu urmată de oxidarea cu acid azotic pentru a produce
cărbune activ cu suprafață acidă. Cărbunii activi bazici, respectiv hidrofobi au fost preparați prin
funcționalizarea de suprafață a cărbunelui activ utilizând etilenamina și propilenamina, respectiv
etilenamina și anilina.În cazul adsorbției albastrului de metilen, cea mai rapidă adsorbție s -a
realizat în cadrul cărbunelui activ hidrofob.Datele de echilibru au fost corelate mai bine cu
modelul Langmuir decât cu modelul Freund lich.S -a considerat că forțele de adsorbție implicate
în cazul adsorbției albastrului de metilen includ interacțiuni electrostatice, legături de hidrogen și
forțe Van der Waals. [28]
Gülsüm Karaçetin și colaboratorii au studiat adsorbția albastrului de meti len pe cărbune activ
preparat din coji de alune de pădure, activat cu clorură de zinc.Atingerea echilibrului procesului
de adsorbție a albastrului de metilen pe cărbune activ s -a realizat după 120 de minute. Datele de
echilibru au fost corelate cel mai bine de modelul Langmuir.Ci netica procesului de adsorbție a
albastrului de metilen corespunde cel mai bine modelul ui pseudo cinetic – ordin 2.Termodinamic
adsorbției albastrului de metilen indică un proces spontan și endoterm. [29]
39
Xianlong și colaboratorii au studiat reținerea albastrului de metilen pe un material nanocompozit
obținut din paligorschită depusă pe cărbune activ, cu agent de activare ZnCl 2. Pe acest material
capacitatea maxima de adsorbție a albastrului de metilen a fost de 351 mg/g. [30]
Yavuz Gokce și Zeki Aktas au studiat cărbunele activ obținut cu ajutorul microundelor din
frunze de ceai, prin activare cu HNO 3.Eficiența acestui material în adsorbția albastrului de
metilen a fost corelată cu prezența grupelor oxigenate pe suprafața cărbunelui activ. Astfel,
formarea de grupări carboxilice duce la apariția a două efecte diferite în ceea ce privește
adsorbția albastrului de metilen:unul implică slăbirea forțelor de dispersie care are ca efect
reducerea adsorbției iar celălalt presupune întărirea atracțiilor electrostatice și implicit o
capacitate de adsorbție mai mare. Formarea de grupări acide pe suprafața cărbunelui activ
depinde de concentrația acidului. S -a constatat că interacțiile electrostatice și de dispersie dintre
adsorbant și grupările funcționale de pe suprafața cărbunelui activ joacă un rol decisiv în
procesul de adsorbție. [31]
40
CAPITOLUL AL II -LEA
PARTEA EPERIMENTALǍ
II.1. Scopul studiului experimental
În cadrul programului experimental a fost determinată eficiența de reținere a albastrului de
metilen din soluții apoase, utilizând ca adsorbant cărbune activ obținut din rumeguș din lemn de
salcâm,modificat cu azotat de zinc.
II.2 Prepararea materialului adsorbant
Pentru prepararea suportului de cărbune activ din rumeguș d in lemn de salcâm, se utilizează
agentul activator Zn(NO 3)2.Se lucrează cu un raport masic rumeguș : agent activator = 1:1.
Au fost preparați doi cărbuni activi care se deosebesc între ei prin natura gazului folosit în
procesul de calcinare : hidrogen (CAH), respectiv azot (CAN).
Prepararea cărbunelui activ CAH
S-au cântărit 40 grame rumeguș de salcâm, care au fost tratate cu o cantitate de 40 grame de
azotat de zinc și apă distilată . Amestecul a fost supus agitării pe plită, la temperatura ambiantă,
timp de 24 ore , după care soluția a fost filtrată, iar produsul solid rezultat a fost supus uscării la
etuvă, timp de 24 de ore, la o temperatură de 105 °C.Ulterior, suportul este calcinat într-un
reactor tubular , timp de 8 ore la temperatur a de 537 °C și presiunea de 3 bar, în prezență de
H2.După calcinare , acesta a fost spălat cu apă distilată până la o conductivitate constantă, cât mai
apropiată de cea a apei distilate.La final, materialul rezultat a fost uscat la o temperatură de 105
°C, timp de 24 de ore, obținându -se o masă de cărbune activ CAH de 13,28 grame.
Prepararea cărbunelui activ CAN
S-au cântărit 40 grame rumeguș de salcâm, care au fost tratate cu o cantitate de 40 grame de
azotat de zinc și apă distilată, amestecul fiind supus agitării pe plită, la temperatura ambiantă,
timp de 24 ore . Soluția a fost filtrată iar produsul solid rezultat a fost supus uscării la etuvă, timp
de 24 de ore, la o temperatură de 105 °C.Ulterior, suportul este calcinat într-un reactor tubular ,
timp de 8 ore la temperatura de 537 °C și presiunea de 3 bar, în prezență de N 2.După calcinare,
41
acesta a fost spălat cu apă distilată până la o conductivitate constantă, cât mai apropiată de cea a
apei distilate.La final, suportul a fost uscat la o temperatură de 105 °C, timp de 24 de ore,
obținându -se o masă de cărbune activ CAN= 13,7 grame.
II.3 Realizarea experime ntalǎ a procesului de adsorbție
Pentru realizarea experimentală a procesului de adsorbție s -a utilizat o soluție de albastru de
metilen obținută prin dizolvarea a 0,5 grame albastru de metilen în 500 ml apă distilată.
Determinarea cantitativă a albastrului de metilen s-a realizat spectrof otometric, cu ajutorul
spectrofotometrul ui UV-VIS JASCO 500, la o lungime de undă de λ=664 nm.
Pentru trasarea curbei de etalonare a albastrului de metilen s -au preparat etaloane de concentrații
cuprinse între 0 -10 mg/l.
0 2 4 6 8 100.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8A
C, mg/lModel Polynomi
Adj. R-Squa 0.99453
Value Standard Err
B Intercept 0.0561 0.03481
B B1 0.1734 0.00575
Fig. II.1 Curba de etalonare a albastrului de metilen
42
II.4 Influența timpului de contact asupra capacită ții de adsorbție la echilibru
Pentru determinarea timpului de contact s-au preparat 6 probe de concentrații 250 mg/l : se
amestecă în baloane cotate de 100 ml, 25 ml soluție de albastru de metilen și apă distilată până la
semn; se cântăresc 0,1 grame din fiecare suport adsorbant și se contactează cu soluția de albastru
de metilen în paha re Erlenmayer de 100 ml, și se pun la agitare în agitatorul orbital, la 200
rot/min timp de 180 de minute.
Din 30 în 30 de minute se scoate câte o probă, se filtrează, iar partea limpede se analizează la
spectofotometrul UV -VIS JASCO 500 la lungimea de und ă λ=664 nm.
Aceste operații s -au efectuat pentru ambele suporturi de cărbune activ (CAH și CAN) . Timpul de
contact necesar ating erii echilibrului de adsorbție s-a determinat ca fiind 1 oră în cazul CAH ,
respectiv 30 minute în cazul CAN .
Programul experimen tal s-a efectuat la temperatura de 32 ˚C.
II.5 Trasarea izotermelor de echilibru
După determinarea timpului de contact pentru fiecare cărbune activ în parte, s -au realizat testele
experimentale necesare obținerii datelor de adsorbție la echilibru.
Astfel, s-a folosit o cantitate constantă de 0,1 grame din fiecare suport de cărbune activ, suport
care s -a contactat cu volume de 100 ml de albastru de metilen de diferite concentrații inițiale C o :
50 mg/l, 100 mg/l, 200 mg/l și 250 mg/l.Acestea au fost lăsate la contactat folosind un agitator
orbital, la o viteza de 200 rot/min, timp de 1 oră în cazul CAH , respectiv 30 minute în cazul
CAN, până la atingerea echilibrului.
După atingerea echilibrului , soluțiile au fost filtrate, iar partea limpede a fost analizată la
spectrofotometrul UV -VIS JASCO 500 , pentru a determina concentrația albastrului de metilen la
echilibru , Ce.
Programul experimental s -a efectuat la trei temperaturi diferite : 32°C, 42°C și 52°C.
În figurile II.2 – II.4 sunt prezentate izoterm ele de echilibru pentru cei doi cărbuni activi, la cele
trei temperaturi.
43
0 20 40 60 80 100020406080100120140160180200qe, mg/g
Ce, mg/l CAH
CANt = 32oC
Fig. II. 2 Izoterma de echilibru la t=32°C
0 10 20 30 40 50 60 70 80020406080100120140160180qe, mg/g
Ce, mg/l CAH
CANt = 42oC
Fig. II. 3 Izoterma de echilibru la t=42°C
44
0 20 40 60 80 100020406080100120140160180qe, mg/g
Ce, mg/l CAH
CANt = 52oC
Fig.II. 4 Izoterma de echilibru la t=52°C
II.6. Modelarea matematică a procesului de adsorbție
Pentru modelarea procesul ui de adsorbție a albastrului de metilen s -au folosit urmă toarele
modele matematice [28]:
1. Modelul Langmuir;
2. Modelul Freundlich;
3. Modelul Dubinin – Radushkevich;
1. Modelul Langmuir este descris de următoarele ecuații:
• forma originală :q m =(q m * K L *Ce )/(1+K L *Ce)
• forma liniarizată: C e /qe =1/(K L *qm )+C e/qm
unde:
qe– capacitatea de adsorbție la echilibru, mg/g
Ce – concentrația la echilibru a soluției, mg/l;
qm – capacitatea maximă de adsorbție, mg/g;
45
KL – constanta de echilibru Langmuir, l/mg.
2. Modelul Freundlich este descris de ecuațiile:
• forma originală : q e =K F *Ce1/n
• forma liniarizată: log q e =lg K F+(1/n)*l g C e
unde:
qe– capacitatea de adsorbție la echilibru, mg/g;
Ce – concentrația la echilibru a soluției, mg/l;
n – factor adimensional;
KF – constanta de echilibru Freundlich, (l/mg)1/n. (mg/g).
3. Modelul Dubinin – Radushkevich este descris de următoarele ecuații:
•forma originală: q e =qmexp(-KDR · ε2 )
•forma liniarizată: ln q e =ln q m –KDR · ε2
ε=RTln(1+1/C e )
EDR = (2·β) -1/2
unde:
qe – capacitatea de adsorbție la echilibru, mmol/g;
qm – capacitatea maximă de adsorbție, mmol/g;
β – constantă ce exprimă energi a de adsorbție, mol2/kJ2;
ε- potențialul Polanyi, kJ/mol;
T – temperatura absolută, K;
R – constanta universală a gazelor, R= 0,00831 kJ/mol·K
EDR– energia liberă de adsorbție, kJ/mol.
Pentru determinarea modelului după care decurge procesul de adsorbție a albastrului de metilen
pe suporții de cărbune activ s -au construit graficele C e /qe = f (C e) pentru modelul Langmuir , lg
qe = f (lg C e) pentru modelul Freundlich , lnq e = f (ε2) pentru modelul Dubinin–Radushkevich .
46
II.6.1 Modelarea matematică după modelul Langmuir pentru cărbunele activ CAH
Tabel II. 2 Date experimentale pentru izoterma Langmuir la adsorbția albastrului de metilen pe
CAH la t=32°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g Ce/qe
50 1.86 48.14 0.0386
100 13.97 86.03 0.1623
200 48.00 152 0.3178
250 92.26 157.74 0.5848
0 20 40 60 80 1000.00.10.20.30.40.50.6Ce/qe
Ce, mg/lModel Polynomial
Adj. R-Square 0.98535
Value Standard Error
B Intercept 0.04975 0.02131
B B1 0.00578 4.06105E-4CAH – 32oC
Fig.II. 5 Izoterma Langmuir pentru albastru de metilen la t=32°C, pe CAH
Tabel II.3 Date experimentale pentru izoterma Langmuir la adsorbția albastrului de metilen pe
CAH la t=42°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g Ce/qe
50 1.43 48.57 0.0294
100 16.13 83.87 0.1923
200 57.22 142.78 0.4008
250 77.55 172.45 0.4497
47
0 10 20 30 40 50 60 70 800.00.10.20.30.40.5Ce/qe
Ce, mg/lModel Polynomial
Adj. R-Square 0.92929
Value Standard Error
B Intercept 0.06369 0.04124
B B1 0.00537 8.43975E-4CAH – 42oC
Fig. II. 6 Izoterma Langmuir pentru albastru de metilen la t=42°C, pe CAH
Tabel II. 4 Date experimentale pentru izoterma Langmuir la adsorbția albastrului de metilen pe
CAH la t=52°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g Ce/qe
50 2.72 47.28 0.0575
100 17.86 82.14 0.2174
200 52.47 147.53 0.3557
250 85.05 164.95 0.5156
48
0 20 40 60 80 1000.00.10.20.30.40.50.6Ce/qe
Ce, mg/lModel Polynomial
Adj. R-Square 0.95584
Value Standard Error
B Intercept 0.07987 0.0327
B B1 0.00523 6.43945E-4CAH – 52oC
Fig. II. 7 Izoterma Langmuir pentru albastru de metilen la t=52°C, pe CAH
II.6.2 Modelarea matematică după modelul Freundlich pentru cărbunele activ CAH
Tabel II. 5 Date experimentale pentru izoterma Freundlich la adsorbția albastrului de metilen pe
CAH la t=32°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g lg C e lg q e
50 1.86 48.14 0.2695 1.6825
100 13.97 86.03 1.1451 1.9346
200 48.00 152 1.6812 2.1818
250 92.26 157.74 1.9650 2.1979
49
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.21.61.71.81.92.02.12.2lg qe
lg CeModel Polynomia
Adj. R-Squar 0.96816
Value Standard Erro
B Intercept 1.5911 0.0477
B B1 0.3224 0.03358CAH – 32oC
Fig. II. 8 Izoterma Freundlich pentru albastru de metilen la t=32°C, pe CAH
Tabel II. 6 Date experimentale pentru izoterma Freundlich la adsorbția albastrului de metilen pe
CAH la t=42°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g lg C e lg q e
50 1.43 48.57 0.1553 1.6864
100 16.13 83.87 1.2076 1.9236
200 57.22 142.78 1.7575 2.1547
250 77.55 172.45 1.8896 2.2367
50
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.01.61.71.81.92.02.12.22.3lg qe
lg CeModel Polynomial
Adj. R-Squar 0.94995
Value Standard Erro
B Intercept 1.6136 0.05788
B B1 0.3087 0.04057CAH – 42oC
Fig. II. 9 Izoterma Freundlich pentru albastru de metilen la t=42°C, pe CAH
Tabel II. 7 Date experimentale pentru izoterma Freundlich la adsorbția albastrului de metilen pe
CAH la t=52°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g lg C e lg q e
50 1.43 48.57 0.1553 1.6864
100 16.13 83.87 1.2076 1.9236
200 57.22 142.78 1.7575 2.1547
250 77.55 172.45 1.8896 2.2367
51
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.01.61.71.81.92.02.12.22.3lg qe
lg CeModel Polynom
Adj. R-Squ 0.97141
Value Standard E
B Intercept 1.494 0.05363
B B1 0.374 0.03692CAH – 52oC
Fig. II. 10 Izoterma Freundlich pentru albastru de metilen la t=52°C, pe CAH
II.6.3 Mod elarea matematică după modelul Dubinin -Radushkevich pentru cărbunele activ
CAH
Tabel II. 8 Date experimentale pentru izoterma Dubinin -Radushkevich la adsorbția albastrului de
metilen pe CAH la t=32°C
AC16H18CIN 3S=320 g/mol
Ci,mg/l Ce,mg/l Ce,mmol/l qe ,mg/l qe,mmol/l lnq e ε 2
50 0.14 0.000437 49.86 0.1558 -1.8591 384.16
100 9.93 0.0310 90.07 0.2814 -1.2680 78.85
200 34.44 0.1076 165.56 0.5174 -0.6590 34.93
250 64.86 0.2027 185.14 0.5786 -0.5471 20.34
52
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6ln qe
Model Polynomial
Adj. R-Square 0.9268
Value Standard Error
B Intercept -0.63358 0.11393
B B1 -0.00769 0.00123CAH – 32oC
Fig. II.1 1 Izoterma Dubinin -Radush kevich pentru albastru de metilen la t=32°C, pe CAH
Tabel II. 9 Date experimentale pentru izoterma Dubinin -Radushkevich la adsorbția albastrului de
metilen pe CAH la t=42°C
Ci,mg/l Ce,mg/l Ce,mmol/l qe ,mg/g qe,mmol/l lnq e ε 2
50 1.43 0.00446 48.57 0.1518 -1.8852 209.38
100 16.13 0.0504 83.87 0.2621 -1.3390 63.20
200 57.22 0.1788 142.78 0.4461 -0.8072 24.30
250 77.55 0.2423 172.45 0.5389 -0.6182 18.23
53
0 50 100 150 200-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6ln qe
Model Polynomi
Adj. R-Squ 0.84115
Value Standard Er
B Intercept -0.676 0.16409
B B1 -0.006 0.00155CAH – 42oC
Fig. II.1 2 Izoterma Dubinin -Radushkevich pentru albastru de metilen la t=42°C, pe CAH
Tabel II. 10 Date experimentale pentru izoterma Dubinin -Radushkevich la adsorbția albastrului
de metilen pe CAH la t=52°C
Ci,mg/l Ce,mg/l Ce,mmol/l qe ,mg/l qe,mmol/g lnq e ε 2
50 2.72 0.0085 47.28 0.1478 -1.9119 166.15
100 17.86 0.0558 82.14 0.2567 -1.3598 63.04
200 52.47 0.1639 147.53 0.4610 -0.7743 27.98
250 85.05 0.2658 164.95 0.5155 -0.6626 17.81
54
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6ln qe
Model Polynomi
Adj. R-Squa 0.89354
Value Standard Err
B Intercept -0.6129 0.14503
B B1 -0.0082 0.0016CAH – 52oC
Fig. II.1 3 Izoterma Dubinin -Radushkevich pentru albastru de metilen la t=52°C, pe CAH
II.6.4 Modelarea matematicǎ dupǎ modelul Langmuir pentru cărbunele activ CAN
Tabel II. 11 Date experimentale pentru izoterma Langmuir la adsorbția albastrului de metilen pe
CAN la t=32°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g Ce/qe
50 0.14 49.86 0.0028
100 9.93 90.07 0.1102
200 34.44 165.56 0.2080
250 64.86 185.14 0.3503
55
0 10 20 30 40 50 60 700.000.050.100.150.200.250.300.350.40Ce/qe
Ce, mg/lModel Polynomial
Adj. R-Square 0.95988
Value Standard Error
B Intercept 0.02982 0.02192
B B1 0.00505 5.91616E-4CAN – 32oC
Fig. II.1 4 Izoterma Langmuir pentru albastru de metilen la t=32°C, pe CAN
Tabel II.1 2 Date experimentale pentru izoterma Langmuir la adsorbția albastrului de metilen pe
CAN la t=42°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g Ce/qe
50 0.5 49.5 0.0101
100 18.25 81.75 0.2232
200 59.25 140.75 0.4209
250 75.5 174.5 0.4327
56
0 10 20 30 40 50 60 70 800.00.10.20.30.40.5Ce/qe
Ce, mg/lModel Polynomial
Adj. R-Square 0.877
Value Standard Error
B Intercept 0.06191 0.05645
B B1 0.00547 0.00116CAN – 42oC
Fig. II.1 5 Izoterma Langmuir pentru albastru de metilen la t=42°C, pe CAN
Tabel II.1 3 Date experimentale pentru izoterma Langmuir la adsorbția albastrului de metilen pe
CAN la t=52°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g Ce/qe
50 2.25 47.75 0.0471
100 17.25 82.75 0.2085
200 61.5 138.5 0.4440
250 79.25 170.75 0.4641
57
0 10 20 30 40 50 60 70 80 900.00.10.20.30.40.5Ce/qe
Ce, mg/lModel Polynomial
Adj. R-Square 0.92357
Value Standard Error
B Intercept 0.07598 0.04475
B B1 0.00537 8.79057E-4CAN – 52oC
Fig. II.16 Izoterma Langmuir pentru albastru de metilen la t=52°C, pe CAN
II.6.5 Modelarea matematicǎ dupǎ modelul Freundlich pentru cărbunele activ CAN
Tabel II.1 4 Date experimentale pentru izoterma Freundlich la adsorbția albastrului de metilen pe
CAN la t=32°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g lg C e lg q e
50 0.14 49.86 -0.8539 1.6978
100 9.93 90.07 0.9969 1.9546
200 34.44 165.56 1.5371 2.2189
250 64.86 185.14 2.2675 2.2675
58
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.51.71.81.92.02.12.22.3lg qe
lg CeModel Polynomial
Adj. R-Square 0.90382
Value Standard Error
B Intercept 1.8461 0.05372
B B1 0.1911 0.03537CAN – 32oC
Fig. II.1 7 Izoterma Freundlich pentru albastru de metilen la t=32°C, pe CAN
Tabel II.1 5 Date experimentale pentru izoterma Freundlich la adsorbția albastrului de metilen pe
CAN la t=42°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g lg C e lg q e
50 0.5 49.5 -0.3010 1.6946
100 18.25 81.75 1.2613 1.9125
200 59.25 140.75 1.7727 2.1484
250 75.5 174.5 1.8779 2.2418
59
-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.01.71.81.92.02.12.22.3lg qe
lg CeModel Polynomial
Adj. R-Square 0.84177
Value Standard Error
B Intercept 1.7328 0.08112
B B1 0.23122 0.05615CAN – 42oC
Fig. II.1 8 Izoterma Freundlich pentru albastru de metilen la t=42°C, pe CAN
Tabel II.1 6 Date experimentale pentru izoterma Freundlich la adsorbția albastrului de metilen pe
CAN la t=52°C
Ci,mg/l Ce,mg/l qe,mg/g lg C e lg q e
50 2.25 47.75 0.3522 1.6790
100 17.25 82.75 1.2368 1.9178
200 61.5 138.5 1.7889 2.1414
250 79.25 170.75 1.8990 2.2324
60
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.01.61.71.81.92.02.12.22.3lg qe
lg CeModel Polynomial
Adj. R-Square 0.96481
Value Standard Error
B Intercept 1.53637 0.05513
B B1 0.34587 0.03791CAN – 52oC
Fig. II.1 9 Izoterma Freundlich pentru albastru de metilen la t=52°C, pe CAN
II.6.6 Mod elarea matematicǎ dupǎ modelul Dubinin -Radushkevich pentru cărbunele activ
CAN
Tabel II.1 7 Date experimentale pentru izoterma Dubinin -Radushkevich la adsorbția albastrului
de metilen pe CA N la t=32°C
AC16H18CIN 3S=320 g/mol
Ci,mg/l Ce,mg/l Ce,mmol/l qe ,mg/l qe,mmol/l lnq e ε 2
50 0.14 0.000437 49.86 0.1558 -1.8591 384.16
100 9.93 0.0310 90.07 0.2814 -1.2680 78.85
200 34.44 0.1076 165.56 0.5174 -0.6590 34.93
250 64.86 0.2027 185.14 0.5786 -0.5471 20.34
61
0 50 100 150 200 250 300 350 400-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4ln qe
Model Polynomial
Adj. R-Square 0.76316
Value Standard Error
B Intercept -0.66637 0.19513
B B1 -0.00316 9.68015E-4CAN – 32oC
Fig. II. 20 Izoterma Dubinin -Radushkevich pentru albastru de metilen la t=32°C, pe CAN
Tabel II.1 8 Date experimentale pentru izoterma Dubinin -Radushkevich la adsorbția albastrului
de metilen pe CA la t=42°C
Ci,mg/l Ce,mg/l Ce,mmol/l qe ,mg/l qe,mmol/l lnq e ε 2
50 0.5 0.0015 49.5 0.1547 -1.8663 289.68
100 18.25 0.0570 81.75 0.2554 -1.3649 58.36
200 59.25 0.1852 140.75 0.4398 -0.8214 23.62
250 7.5 0.2359 174.5 0.5453 -0.6064 18.75
62
0 50 100 150 200 250 300-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6ln qe
Model Polynomial
Adj. R-Square 0.70014
Value Standard Error
B Intercept -0.77988 0.20648
B B1 -0.00401 0.00142CAN – 42oC
Fig. II.2 1 Izoterma Dubinin -Radushkevich pentru albastru de metilen la t=42°C, pe CAN
Tabel II.1 9 Date experimentale pentru izoterma Dubinin -Radushkevich la adsorbția albastrului
de metilen pe CA N la t=52°C
Ci,mg/l Ce,mg/l Ce,mmol/l qe ,mg/l qe,mmol/l lnq e ε 2
50 2.25 0.00703 47.75 0.1492 -1.9025 179.83
100 17.25 0.05391 82.75 0.2586 -1.3525 64.48
200 61.5 0.1922 138.5 0.4328 -0.8375 24.30
250 79.25 0.2477 170.75 0.5336 -0.6281 19.09
63
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6ln qe
Model Polynomial
Adj. R-Square 0.87129
Value Standard Error
B Intercept -0.65646 0.15269
B B1 -0.00728 0.00158CAN – 52oC
Fig. II.2 2 Izoterma Dubinin -Radushkevich pentru albastru de metilen la t=52°C, pe CAN
II.6.7 Calculul factorului de separare
Factorul de separare este o mărime care oferă informații asupra modului în care se desfășoară
procesul de adsorbție și se calculează cu relația: R𝐿 =
unde:
𝑅𝐿−factorul de separare;
𝐾𝐿−constanta de echilibru de Langmuir,l/mg;
𝐶0 −concentrația inițială a soluției ,mg/l;
În funcție de valoarea acestuia se pot distinge următoarele situații:
0 < R L< 1 – procesul de adsorbție este favorabil;
RL> 1 – procesul de adsorbție este nefavorabil;
RL = 1 – procesul de adsorbție decurge liniar;
64
RL = 0 – procesulde adsorbție este ireversibil.
Tabelul II. 20 Calculul factorului de separare pentru albastru de metilen pentru cele două tipuri de
suporturi adsorbante CAH și CAN
t,˚C C0, mg/l KL,l/mg
CAH RL
CAH KL,l/mg
CAN RL
CAN
32332˚C 50
0.116 0.1471
0.169
0.1058
100 0.0794 0.0559
200 0.0413 0.0287
250 0.0333 0.0231
42˚C 50
0.084 0.1923
0.088 0.1852
100 0.1064 0.1020
200 0.0562 0.0538
250 0.0455 0.0435
52˚C 50
0.065 0.2353
0.071
0.2198
100 0.1333 0.1235
200 0.0714 0.0658
250 0.0580 0.0533
II.7 Determinarea parametrilor modelelor matematice
Din datele experimentale obținute au fost calculați parametrii modelelor matematice Langmuir,
Freundlich și Dubinin -Radushke vich.Aceștia sunt prezentați î n tabelul II.21.
Tabelul II. 21 Parametrii izotermelor de adsorbție a albastrului de metilen pe CAH și CAN
Model Langmuir Freundlich Dubinin -Radushkevich
Parametrii KL qm R2 KF n R2 qm EDR R2
CAH 32°C 0.116 173.01 0.9854 39.01 3.10 0.9682 169.82 8.06 0.9268
42°C 0.084 186.22 0.9293 41.08 3.24 0.9500 162.75 12.55 0.8412
52°C 0.065 191.21 0.9558 31.20 2.67 0.9714 173.36 11.04 0.8935
CAN 32°C 0.169 198.02 0.9599 70.16 5.23 0.9038 164.34 12.58 0.7632
42°C 0.088 182.82 0.8770 54.05 4.32 0.8418 146.71 11.17 0.7001
52°C 0.071 186.22 0.9236 34.39 2.89 0.9648 165.98 8.29 0.8713
65
II.8. Influența temperaturii asupra procesului de adsorbție a albastrului de
metilen
Pentru studiul influenței temperaturii asupra performanțelor procesului de adsorbție a albastrului
de metilen pe cele două tipuri de cărbune activ, s -au efectuat determinări experimentale la 32°C,
42°C și 52°C .Rezultatele sunt prezentate în figurile II.2 3 și II.2 4.
0 20 40 60 80 100020406080100120140160180qe, mg/g
Ce, mg/l 32oC
42oC
52oCCAH
Fig.II.2 3 Influența temperaturii asupra procesului de adsorbție a albastrului de metilen pe CAH
66
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90050100150200qe, mg/g
Ce mg/l 32oC
42oC
52oCCAN
Fig.II.2 4 Influența temperaturii asupra procesului de adsorbție a albastrului de metilen pe CAN
II.9 Studiul termodinamic al procesului de adsorbție a albastrului de metilen
Pentru determinarea parametrilor termodinamici ai procesului de adsorb ție a albastrului de
metilen pe cei doi cărbuni activi, a fost calculată varia ția de entalpie liberă, G, din ecuația:
G = -RTln K,
unde K – constanta de echilibru termodinamic, K = q mKL, determinate din izoterma Langmuir;
R = 0,00831 kJ/mol K; T – temperatura absolută, K
Valorile variației de entalpie, H și a variației de entropie, S se obțin din ecuația Van’t Hoff:
ln K =
–
,
67
unde R = 0,00831 kJ/mol K; T – temperatura absolută, K; H – entalpia de adsorbție, kJ/mol; S
– entropia de adsorbție, kJ/mol K.
Din reprezentarea grafică a lui ln K, funcție de 1/T, se pot calcula din panta și ordonata la origine
valorile lui H, respectiv S [32].
În tabelul II.2 2 și figura II.25 sunt prezentați parametri termodinamici calculați pentru CAH.
Tabel II.2 2 Calculul parametrilor termodinamici pentru CAH
t, C T, K 1/T ln K
32 305 0.0033 3
42 315 0.0032 2.75
52 325 0.0031 2.53
Tabel II. 23 Parametri termodinamici pentru CAH
SUPORT
ADSORBANT H, kJ/mol S, kJ/mol K t, C G, kJ/mol
CAH -19.53 -0.0396 32 -7.45
42 -7.06
52 -6.66
68
0.00310 0.00315 0.00320 0.00325 0.003302.52.62.72.82.93.0ln K
1/TModel Polynomial
Adj. R-Square 0.99729
Value Standard Error
B Intercept -4.76 0.27722
B B1 2350 86.60254CAH
Fig.II.2 5 Determinarea parametrilor termodinamici pentru procesul de adsorbție a albastrului de
metilen pe CAH
II.10 Concluziile studiului experimental
1. În cadrul programului experimental au fost preparate două materiale adsorbante de tip cărbune
activ.Agentul de activare folosit a fost același (ZnNO 3)2 , iar gazul inert folosit în timpul
procesului de calcinare a fost diferit și anume :pentru un material s -a folosit H 2, iar pentru
celălalt material N 2.
2. Procesul de adsorbție a albastrului de metilen pe cei doi cărbuni s -a realizat la trei temperaturi
diferite :32˚C, 42˚C și 52˚C.În urma trasării izotermelor de echilibru pentru cele două materiale
adsorbante la cele trei temperaturi diferite, s -a constatat că nu există diferențe semnificative în
ceea ce privește performanțele celor două materiale adsorbante în rapor t cu adsorbția albastrului
de metilen.
69
3. La temperatura de 32 ˚C izotermele de echilibru corespund ca formă izotermelor de tip L
(conform clasificării realizate de Giles și Smith).Pentru compușii aromatici, clasă din care face
parte și albastrul de metile n, adsorbția după o izotermă de tip L indică faptul că inelele aromatice
prezente în moleculele adsorbite se adsorb paralel cu suprafața pe baza unor interacții de natură
fizică.
4. Datele de echilibru de adsorbție au fost modelate folosind trei modele mat ematice :Langmuir,
Friendlich si Dubinin -Raduschkevich.S -a constat că datele experimentale se corelează bine, atât
după modelul Langmuir cât și după modelul Friendlich.O corelare mai slabă s -a constatat în
cazul modelului Dubinin -Radushkevich.
5. Ținând c ont de valoarea coeficientului de corelare R2 , se poate afirma faptul că adsorbția
albastrului de metilen poate decurge atât monostrat (conform modelului Langmuir) și în
multistrat (conform modelului Friendlich).Cu ajutorul modelului Friendlich a putut fi calculat
factorul adimensional n, care dă informații asupra eficienței adsorbției, astfel dacă n este cuprins
între 1 și 10, procesul de adsorbție este favorabil în condițiile date.
Ținând cont de faptul că pentru ambii cărbuni la toate cele trei temperaturi, valoarile lui n sunt
cuprinse între 1 și 10, rezultă că procesul de adsorbție este favorabil în condițiile date.
6. Modelul Dubinin -Radushkevich a permis calcularea energiei libere de adsorbție E DR, a cărui
valoare dă informații asupra naturii legăturilor prin care substanța adsorbită este reținută la
suprafața cărbunelui activ.În toate cele șase cazuri prin care s -a calculat valoarea acestui
parametru se pare că albastrul de metilen este reținut la suprafața celor doi cărbuni prin forțe de
natură ionică, având î n vedere că valoarea lui E DR este cuprinsă între 8 -16 kJ/mol.
7. Un indicator al eficienței procesului de adsorbție, este și factorul de separare R L, astfel dacă
valoarea acestei mărimi este cuprinsă între 0 și 1, atunci se poate afirma că procesul de adsorbție
este favorabil.Mai mult, cu cât este mai aproape de 0, cu atât substanța adsorbită este reținută
mai bine la suprafața materialului adsorbant.
În cazul adsorbției albastrului de metilen pe cei doi cărbuni s -a constatat că în toate cazurile
factorul de separare este subunitar.Mai mult s -a constatat că odată cu creșterea temperaturii
crește și valoarea factorului de separare, ceea ce demonstrează faptul că moleculele de albastru
70
de metilen sunt reținute mai slab la suprafața cărbunelui, ceea ce înseamnă că procesul de
adsorbție în acest caz este defavorizat de creșterea temperaturii
De asemenea, se poate afirma că materialul adsorbant preparat sub N2 are o comportare mai bună
în raport cu albastrul de metilen, reținâd mai puternic molecule de albastru de metilen.
8. A fost studiat efectul temperaturii asupra eficienței albastrului de metilen pe cei doi cărbuni.În
ambele situații, s -a constatat că od ata cu creșterea temperaturii are loc o scădere a capacității de
adsorbție la echilibru.Pentru cărbunele activ calcinat sub N 2 , acest comportament este mult mai
evident decât în cazul cărbunelui calcinat sub H 2.
9. Pentru cărbunele calcinat sub H 2 au fost determinați parametrii termodinamici, obținându -se
valori ale : ∆H= −19,53 kJ/mol, ∆S= −0,0396 Kj/mol·K iar ∆G este cuprinsă între −6,66 și −7,45
Kj/mol.Valoarea negativă a variației de entalpie pune în evidență faptul că procesul este exoterm,
ceea ce confirmă variația capacității de adsorbție la ehilibrulu cu temperatura .
Valorile negative ale entalpiei libere si variației de entropie demonstrează faptul că procesul de
adsorbție este spontan în condițiile experimentale.
10. Pe baza datelor experi mentale obținute în cadrul programului experimental se poate constata
că natura gazului folosit în procesul de calcinare al cărbunelui activ, nu determină modificări
semnificative în ceea ce privește comportarea cărbunelui activ în procesul de adsorbție al
albastrului de metilen.
71
CAPITOLUL AL III -LEA
MĂSURI DE PROTECȚIE A MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR
Poluarea reprezintă modificarea componentelor naturale prin prezența unor componente străine,
numite poluanți, ca urmare a activității omului și care provoacă, prin natura lor, prin concentrația
în care se găsesc și prin timpul cât acționează, efecte nocive asupra sănătății, creează disconfort
sau împiedică folosirea unor componente ale mediului, esențiale vieții (Conferința Mondială a
ONU, Stockholm, 1972). Din a naliza pe scurt a definiției se poate constata clar că cea mai mare
responsabilitate pentru poluarea mediului o poartă omul, poluarea fiind consecința activității, mai
ales, social -economice a acestuia.
Cele mai des întâlnite forme de poluare sunt: poluare a apei, poluarea solului, poluarea aerului.
Aceste elemente de bază pentru viața omului se pare că sunt și cele mai afectate de acțiunile
iresponsabile ale ființei omenești.
Mediul înconjurator reprezintă un element esențial al existenței umane și reprezin tă rezultatul
interferențelor unor elemente naturale – sol, aer, apă, clima, biosfera – cu elemente create prin
activitatea umană. Toate acestea interacționează și influențează condițiile existențiale
șiposibilitățile de dezvoltare viitoare a societății. Orice activitate umană și implicit existența
individului este de neconceput în afara mediului.
De aceea, calitatea în ansamblu a acestuia, precum și a fiecărei componente a sa în parte, își pun
amprenta asupra nivelului existenței și evoluției indivizilor. [33]
Pentru a evita extinderea polu ării apelor și a reduce sursele de poluare a acestora, concretiz ând
prin cercet ări amănunțite legate de calitatea mediului, s-au adoptat și s-au impus o serie de
măsuri și acțiuni care asigur ă calitatea apelor și anume:
1. Construirea de bazine speciale de colectare a deșeurilor și rezidurilor, pentru a împiedica
deversarea directă a acestora în apele de suprafață;
2. Epurarea apelor reziduale (cu ajutorul filtrelor, a unor substanțe chimice sau a unor bacteri i
biodegradante etc.);
72
3. Reducerea cantității și concentrației poluanților prin folosirea unor tehnologii de fabricație
care să red ucă cantitatea de apă implicată , reutilizarea apei în circuit închis după epurări parțiale
sau totale , renunțarea la fabricarea unor produse toxice ;
4. Mărirea capacității de autoepurare a cursurilor naturale prin:mărirea diluției la deversarea
efluenților în cursurile naturale , mărirea capacității de oxigenare naturală a râurilor prin crearea
de praguri, cascade, reaerarea artificială a cursurilor naturale etc;
5. Execuția lucrărilor de îndiguire ș i de construire a unor baraje;
6. Construcția de zone de protecție a apelor;
7. Se caută reducerea consumurilor de ap ă în industrie prin recircularea apei, folosită ca agent de
răcire și reintroducerea în sistem a celei utilizate ca solvent, dup ă corectarea adecvat ă a
calității.[34]
73
BIBLIOGRAFIE
1. Legea apelor,nr.107/1996.
2. Trâmbițașu, E., Fizico -chimia mediului , Ediția a II -a, Ed. Universității Petrol -Gaze din
Ploiești, 2008
3. Ciobanu , M.G., Chimie Generală – Vol.1 , Ed. Performan tica, Iași, 2010
4. Zăvoianu , I., Hidrologie , ediția a-IV-a, Ed. Fundației Rom âniei de m âine, București, 2006
5. http://www.upg -ploiesti.ro/fisiere/1669/apa_poluare_depoluare.pdf
6. Bertea, A., Ape uzate, Caracteristici și epurare , Ed. Coda, Iași, 2001
7. Munteanu , C., Dumitrașcu , M., Iliuță , A., Ecologie și protecția calității mediului , Ed.
Balneara , 2011
8. http://www.labor -soft.ro/AplicatiiTraduse/oxigen -diz-apa.html
9. NTPA -001, HG nr. 352 din 21 aprilie 2005 privind modificarea și completarea Hotărârii
Guvernului nr. 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condițiile de descărcare în mediul
acvatic a apelor uzate
10. Barnea , M., Papadopol , C., Poluarea și protecția mediului , Ed. Știintifică și Enciclopedică,
Bucureș ti, 1975
11. Păunescu , A., Ponepal , C., Brânzea , G., Toxicitatea produselor petroliere , Universitatea din
Pitești , p.2-3
12. Rojanschi , V., Bran , F., Diaconu , G., Protecția și ingineria mediului , Ed. Economică,
București , 1997
13. Barnea , M., Papadopol , C., Poluarea și protecția mediului , Ed. Știintifică și Enciclopedică,
Bucureș ti, 1975
14. Malschi , D., Biotehnologii și depoluarea sistemelor ecologice , Ed. Bioflux, Ediția a II -a,
Universitatea Babeș -Bolyai, Facultatea de Știința și Ingineria Mediului, Cluj-Napoca, 2014 , p.98,
120
15. Urdă, A., Angelescu, E., Săndulescu , I., Chimie Tehnologică Generală , partea I, Ed.
Universității din B ucurești, 2002 (reeditată 2005)
16. http://greenly.ro/
74
17. Bailey, S.E., Olin, T.J., Bricka, M.R., Adrian D.D., A review of potentially low cost sorbents
for heavy metals, Water Research , 1999, p. 2469, 2479
18. https://moleculah2o.wordpress.com/2013/06/21/ce -este-carbunele -activat -si-de-ce-se-
foloseste -in-filtrele -de-apa/
19. https://despretot.info/carbune -activ -carbune -activat -definitie/
20. http://www.wts -online.ro/tratare -apa/tratarea -apei-potabile -punctul -de-consum/tipuri –
detratament/carbuni -activi
21. Ahmaruzzaman , M., Adsorbtion of phenolic compounds on low -cost adsorbents: A review,
Advances in Colloid and I nterface Science , 2008, 143, p.48-67
22. Diasa , J.M., Alvim -Ferraza , M.C.M., Almeidaa , M.F., Rivera -Utrillab , J., Sanchez -Polob M.,
Journal of Environmental Management , 2007, p.833
23. Polihroniade , A., Absorb ția-adsorb ția, Ed. Tehnic ă, București, 1967, p.169, 260.
24. Bertea, A., Voroniuc, O., Bertea, A., Protecția mediului în finisarea textilă – impactul
coloranților din apele uzate asupra mediului , Ed. Venus, Iași, 2003
25. Lucaci, D., Duță, A., ; Dye removal – methyl orange and methylene blue – from wastewater
using sawdust and sawdust -fly ash substrates , Environmental Engineering and Management
Journal, in press
26. Fișa tehnică de securitate a albastrului de metilen î n conformitate cu Directiva EC 91/155
EEC 2006 , p.4
27. Karen, C., Bedin, Alessandro C. Martins, André L. Cazetta, Pezoti O., Vitor C., KOH –
activated carbon prepared from sucrose spherical carbon:Adsorption equilibrium, kinetic and
thermodynamic studies for Methylene Blue removal , Chemical Engineering Journal, 2016,
p.477, 483
28. El-Said, I., El -Shafey, S., N.F., Ali, Saleh, A.B., Haider, A.J., Al -Lawati, Preparation and
characterization of surface functionalized activated carbons from date palm leaflets and
application for methylene blue removal , 2016, Environmental Chemical Engineering, p.4, 18
29. Gülsüm, K., Sezen, S., Mustafa, I., Adsorption of methyl ene blue from aqueous solutions by
activated carbon prepared from hazelnut husk using zinc chloride , Journal of Analytical and
Applied Pyrolysis, 2014 , p.271, 276
75
30. Xianlong, Z., Liping, C., Xueping, W., Yingzhao, T., Yucheng, W.,
Activated carbon c oated palygorskite as adsorbent by activation and its adsorption for
methylene blue , Journal of Environmental Sciences, 2015, p.98, 104
31. Yavuz , G., Zeki , A., Nitric acid modification of activated carbon produced from waste tea
and adsorption of methylene blue and phenol , Applied Surface Science, 2014, p.354, 359
32. Shisuo F., Jie T., Yi W., Hui L., Hao Z., Jun T., ZhenW., Xuede L., Biochar prepared from
co-pyrolysis of municipal sewage sludge and teawaste for the adsorption of methylene blue from
aqueous solutions:Kinetics, isotherm, thermodynamic and mechanism , Journal of Molecular
Liquids , 220 (2016) p.432 –441
33. Prevenirea și Controlul Integrat al Polu ării,Documentul de Referin ță al Celor mai Bune
Tehnici Aplicate în Tratarea Apei Rezidual e și a Gazului Rezidual/ Sistemele de Management în
Sectorul Chimic,Februarie 2003
34. Stancu A., Vasilescu L. , Poluarea mediului înconjurător , p. 1-3
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Studiu de literatură….. 3 [626864] (ID: 626864)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
