PL243351B1 - Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie - Google Patents
Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie Download PDFInfo
- Publication number
- PL243351B1 PL243351B1 PL440449A PL44044922A PL243351B1 PL 243351 B1 PL243351 B1 PL 243351B1 PL 440449 A PL440449 A PL 440449A PL 44044922 A PL44044922 A PL 44044922A PL 243351 B1 PL243351 B1 PL 243351B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- water
- tank
- antibiotics
- reaction chamber
- degradation
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 title claims abstract description 52
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 4
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 229930186147 Cephalosporin Natural products 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229940123317 Sulfonamide antibiotic Drugs 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229940124587 cephalosporin Drugs 0.000 description 1
- 150000001780 cephalosporins Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- OQFRENMCLHGPRB-UHFFFAOYSA-N copper;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [Cu+2].[O-][W]([O-])(=O)=O OQFRENMCLHGPRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 244000045561 useful plants Species 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie posiadające zbiornik wstępny (1), zbiornik utleniacza (2), komorę reakcyjną (3), promienniki UV-C (4) oraz pompę cieczy (5) i dozownik inżektorowy (6). Charakteryzuje się ono tym, że dozownik inżektorowy (6) podłączony jest do instalacji wody zawierającej antybiotyki poprzez pompę wody (7) i połączony jest ze zbiornikiem utleniacza (2) oraz ze zbiornikiem wstępnym (1). Zbiornik wstępny (1) połączony jest z komorą reakcyjną (3) poprzez dyszę rozpylającą (8). W komorze reakcyjnej (3) znajduje się druciana przestrzenna siatka (9) pokryta warstwą fotokatalityczną. Na zewnętrznej stronie ścian komory reakcyjnej (3) wykonanych z materiału przepuszczającego promieniowanie UV-C zainstalowane są promienniki UV-C (4). Komora reakcyjna (3) połączona jest ze zbiornikiem przelewowym (10), którego odprowadzenie przelewowe połączone jest z instalacją wody oczyszczonej poprzez filtr wody (11). Odprowadzenie wylewowe z dolnej części zbiornika przelewowego (10) połączone jest ze zbiornikiem wstępnym (1) poprzez pompę cieczy (5).
Description
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie, zwłaszcza w wodzie, którą rozprowadza się siecią wodociągową do odbiorców.
Dotychczas znane są różne rozwiązania urządzeń do degradacji i usuwania antybiotyków zwody. W urządzeniach tych najczęściej wykorzystywane są procesy fizycznej adsorpcji i filtracji membranowej oraz elektrolizy, fotolizy i oksydacji. Ujawnione są też rozwiązania urządzeń, w których stosowane są procesy biodegradacji antybiotyków. Wykorzystywane są na przykład użyteczne rośliny lub stosowany jest aktywowany osad. Przydatne mogą być również specjalnie wyselekcjonowane mikroorganizmy zdolne do degradacji antybiotyków, a także enzymy produkowane przez te mikroorganizmy.
W opisie zgłoszenia patentowego CN106554050A przedstawiony jest sposób i urządzenie do dwuetapowej degradacji antybiotyków w wodzie. Najpierw do wody dodaje się środek utleniający w postaci wodnego roztworu H2O2 lub roztworu zawierającego jony S2Ob(2-), a następnie wodę naświetla się promieniowaniem UV. W podobny sposób usuwane są antybiotyki z wody według opisu przedstawionego w zgłoszeniu patentowym CN105174363A.
Degradacja antybiotyków poprzez łączne działanie promieniowania ultrafioletowego i utlenianie nadtlenkiem wodoru przedstawione jest również w opisie zgłoszenia patentowego CN112142244A. Układ szeregowo połączonych urządzeń do usuwania antybiotyków z wody składa się ze zbiornika koagulacyjnego, zbiornika sedymentacyjnego, filtra piaskowego, lampy UV oraz urządzenia procesowego z węglem aktywnym.
Sposób degradacji antybiotyków w napowietrzanej wodzie poprzez współdziałanie niskotemperaturowej plazmy oraz siarczynu i soli trójwartościowego żelaza ujawnia opis zgłoszenia patentowego CN113044951A.
Układ do usuwania antybiotyków z wody, który można stosować w instalacjach wody pitnej zaprezentowany jest w opisie zgłoszenia patentowego CN113087244A. Składa się on z zespołu szeregowo połączonych urządzeń do koagulacji, sedymentacji i filtracji oraz urządzenia do właściwej degradacji antybiotyków i urządzenia końcowej filtracji na węglu aktywnym. W urządzeniu do degradacji właściwej znajduje się żelowa taśma z nośnikiem żelowym z warstwowymi podwójnymi wodorotlenkami (LDH) oraz z jonami metali, na której antybiotyki są absorbowane i poddawane procesom degradacyjnym.
Opis wzoru użytkowego CN211688492U przedstawia urządzenie do usuwania antybiotyków zwód podziemnych. Zasadniczym elementem urządzenia jest reaktor z nośnikami mikroorganizmów, które rozkładają antybiotyki w przetłaczanej przez reaktor wodzie.
Opis zgłoszenia patentowego CN108623042A ujawnia sposób i urządzenie do degradacji i mineralizacji antybiotyków sulfonamidowych w wodzie, które wykorzystują wolne rodniki hydroksylowe. Rodniki te generowane są w wyniku oddziaływania plazmy i mieszane są z wodą w zwężce Venturiego.
W stanie techniki znacząca grupa sposobów i urządzeń do degradacji antybiotyków dotyczy oczyszczania ścieków, głównie pochodzących z zakładów farmaceutycznych, szpitali, a także z hodowli zwierząt. Przy oczyszczaniu tych cieczy wykorzystywane są podobne procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne.
Opis zgłoszenia patentowego CN.103979636A prezentuje sposób degradacji antybiotyków w ściekach wykorzystujący łączne działanie ultradźwiękó w i ozonu, a opis zgłoszenia patentowego CN111807461A łączne działanie foto katalizy i kawitacji ultradźwiękowej. Sposób i urządzenie do degradacji antybiotyków w ściekach, które wykorzystują procesy elektrolizy, obróbki katalitycznej oraz hydraulicznej i ultradźwiękowej kawitacji przedstawia opis zgłoszenia patentowego CN111807583A. Z kolei opisy zgłoszeń patentowych CN106430732A i CN109775926A przedstawiają sposoby oczyszczania z antybiotyków odpowiednio ścieków farmaceutycznych oraz ścieków z hodowli bydła i drobiu, które obejmują procesy koagulacji, sedymentacji, adsorpcji, filtracji, nanofiltracji i degradacji fotokatalitycznej. Sposób i urządzenie do degradacji antybiotyków cefalosporynowych, w których stosowana jest koagulacja i wytwarzane są rodniki hydroksylowe opisuje zgłoszenie patentowe CN108558069A. ‘
Sposób katalitycznej i ultradźwiękowej degradacji antybiotyków w ściekach z dodatkiem wolframianu miedzi jako katalizatora przedstawiony jest w opisie zgłoszenia patentowego CN108946863A. a opis zgłoszenia patentowego CN110980895A ujawnia sposób i urządzenie do usuwania antybiotyków ze ścieków organicznych poprzez ich elektroadsorpcję. Urządzenie składa się ze zbiornika ścieków, do których dodaje się roztwór Na 2SO4 i zanurza się tytanowe elektrody zasilane stabilizowanym prądem stałym.
Urządzenie do ciągłej fotokatalitycznej degradacji antybiotyków w ściekach przedstawia opis wzoru użytkowego CN213569621U. Zasadniczym elementem urządzenia jest naświetlana promieniowaniem UV cylindryczna komora, przez którą przepływają ścieki i w której umieszczony jest materiał fotokatalityczny.
W opisie zgłoszenia patentowego CN111285458A przedstawiony jest sposób oczyszczania ścieków z antybiotyków wykorzystujący elektroaktywny biofilm. W dwukomorowym urządzeniu do części anodowej dodawany jest beztlenowy osad czynny i przepuszcza się ścieki ze stopniowo zwiększającym się stężeniem antybiotyków.
Urządzenie do oksydacyjnej degradacji antybiotyków przedstawione jest w opisie zgł oszenia patentowego CN110759611A. W skład urządzenia wchodzi zbiornik mieszający oraz zespół do usuwania antybiotyków, sterylizacji i adsorpcji. Wykorzystywane są pr zy tym mikroorganizmy i ozon, a także specjalne warstwy do adsorpcji i filtracji jonów metali ciężkich.
Urządzenie do oczyszczania ścieków i rozkładu antybiotyków, w którym wykorzystywana jest plazma przedstawione jest w opisie wzoru użytkowego CN211570217U. Wysokie napięcie pomiędzy elektrodami cylindrycznego urządzenia generuje plazmę, która wywołuje złożone reakcje fizyczne i chemiczne degradujące zawarte w ściekach antybiotyki.
Dotychczas znane urządzenia do degradacji i usuwania antybiotyków z wody charakteryzują się relatywnie dużym zużyciem energii i wysokimi kosztami eksploatacyjnymi. Zazwyczaj w tych urządzeniach degradacja zawartych w wodzie antybiotyków nie jest wystarczająco skuteczna. Problemem jest również tworzenie się wtórnych zanieczyszczeń, które mogą niekorzystnie oddziaływać na ludzi i ekosystemy.
Celem wynalazku jest oczyszczanie wody z zawartych w niej antybiotyków, szczególnie wody dostarczanej do sieci wodociągowej.
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie posiadające zbiornik wstępny, zbiornik utleniacza, komorę reakcyjną, promienniki UV-C oraz pompę cieczy i dozownik inżektorowy. Jego istotą jest to, że dozownik inżektorowy podłączony jest do instalacji wody zawierającej antybiotyki poprzez pompę wody i połączony jest ze zbiornikiem utleniacza oraz ze zbiornikiem wstępnym. Zbiornik wstępny połączony jest z komorą reakcyjną poprzez dyszę rozpylającą. W komorze reakcyjnej znajduje się druciana przestrzenna siatka pokryta warstwą fotokatalityczną. Na zewnętrznej stronie ścian komory reakcyjnej wykonanych z materiału przepuszczającego promieniowanie UV-C zainstalowane są promienniki UV-C. Komora reakcyjna połączona jest ze zbiornikiem przelewowym, którego odprowadzenie przelewowe połączone jest z instalacją wody oczyszczonej poprzez filtr wody. Odprowadzenie wylewowe z dolnej części zbiornika przelewowego połączone jest ze zbiornikiem wstępnym poprzez pompę cieczy.
Korzystnie w zbiorniku wstępnym znajduje się perforowana przegroda.
Opcjonalnie w zbiorniku wstępnym znajduje się mieszadło.
Wskazane jest gdy promienniki UV-C wraz z komorą reakcyjną otoczone są obudową, która od wewnętrznej strony pokryta jest warstwą odbijającą promieniowanie UV-C.
Dodatkowo przed pompą wody oraz za filtrem wody znajdują się czujniki stężenia antybiotyków, które skomunikowane są ze sterownikiem skomunikowanym z pompą wody i z pompą cieczy.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest woda oczyszczona z zawartych w niej antybiotyków. Obecnie przy globalnie wzrastającej produkcji antybiotyków i ich powszechnym stosowaniu w lecznictwie ma to priorytetowe znaczenie. Tylko niewielkie ilości tych środków leczniczych są degradowane. Zdecydowana ich większość jest zrzucana do wód powierzchniowych i deponowana np. w osadach, z których mogą być one systematycznie uwalniane. Zastosowanie wynalazku zmniejszy ryzyko negatywnego oddziaływania obecnych w wodzie zanieczyszczeń antybiotykowych. Wynalazek może być szczególne przydatny przy oczyszczaniu wody pitnej, którą rozprowadza się siecią wodociągową do odbiorców.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny urządzenia do degradacji antybiotyków w wodzie, a Fig. 2 - przekrój poprzeczny komory reakcyjnej wzdłuż linii A-A.
Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składa się z kilku połączonych ze sobą funkcjonalnych elementów. Są to ustawiony pionowo dozownik inżektorowy 6, zbiornik wstępny 1, komora reakcyjna 3 i zbiornik przelewowy 10. Pierwszy z nich - dozownik inżektorowy 6 podłączony jest do instalacji wody zawierającej antybiotyki poprzez pompę wody 7, którą jest pompa GRUNDFOS PE 50-360/2. Dozownik inżektorowy 6 połą czony jest ze zbiornikiem utleniacza 2, w którym jest 15% wodny roztwór nadtlenku wodoru (H 2O2) oraz połączony jest ze zbiornikiem wstępnym 1. Zbiornik wstępny 1 o cylindrycznym kształcie i pojemności 85 m3 połączony jest z komorą reakcyjną 3 poprzez dyszę rozpylającą 8. W zbiorniku wstępnym 1 znajduje się perforowana przegroda 12 w postaci siatki cięto-ciągnionej z nierdzewnej stali. Komora reakcyjna 3 o pojemności 120 m3 składa się z części walcowej i stożkowej. Część walcowa dopasowana jest do wymiarów zbiornika wstępnego 1 i wykonana jest ze szkła kwarcowego JGS1/JGS2 przepuszczalnego dla promieniowania UV-C. Wewnątrz komory reakcyjnej 3 zamontowana jest druciana przestrzenna siatka 9 pokryta warstwą foto kata lityczną w postaci nanocząstek TiO2 o średniej wielkości 21 ± 5 nm dystrybuowanych przez firmę 3D-nano. Na zewnętrznej stronie walcowej części komory reakcyjnej 3 zainstalowane są promienniki UV-C 4, którymi są świetlówki UV-C Philips TUV PL-L 36W 2G11 emitujące fale promieniowania elektromagnetycznego o długości 254 nm. Promienniki UV-C 4 wraz z walcową częścią komory reakcyjnej 3 otoczone są obudową 13, która od wewnętrznej strony pokryta jest warstwą aluminiową odbijającą promieniowanie UV-C. Część stożkowa komory reakcyjnej 3 wnika do zbiornika przelewowego 10 o pojemności 110 m3, z którego odprowadzenie przelewowe połączone jest z filtrem wody 11, którym jest filtr z sulfonowanym węglem aktywnym dystrybuowany przez firmę ChemTech. Filtr wody 11 połączony jest rurociągiem z instalacją wody oczyszczonej. Odprowadzenie wylewowe z dolnej części zbiornika przelewowego 10 połączone jest ze zbiornikiem wstępnym 1 poprzez pompę cieczy 5, którą jest pompa GRUNDFOS PE 50-360/2. Przed pompą wody 7 oraz za filtrem wody 11 umiejscowione są czujniki stężenia antybiotyków 14, 15, które skomunikowane są ze sterownikiem 16. Jako czujniki stężenia antybiotyków 14, 15 stosowane są czujniki optyczne SOLGELSENS z hybrydowymi warstwami tlenku krzemu i polielektrolitów. Sterownikiem 16 jest adaptowany sterownik SP-71C firmy Conti Elektron, który połączony jest elektrycznie z pompą wody 7 i z pompą cieczy 5.
Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie przedstawione w przykładzie wykonania służy do oczyszczania wody pitnej z zawartych w niej antybiotyków. Zanieczyszczona woda z instalacji jest za pomocą pompy wody 7 doprowadzana do zbiornika wstępnego 1. Po drodze w dozowniku inżektorowym 6 do wody ze zbiornika utleniacza 2 dodawany jest roztwór H2O2 w ilości 450 mg/L. Po wymieszaniu w zbiorniku wstępnym 1 woda poprzez dyszę rozpylającą 8 jest wprowadzana do walcowej części komory reakcyjnej 3. Tu przechodząc przez drucianą przestrzenną siatkę 9 pokrytą warstwą fotokatalityczną w obecności promieniowania UV-C emitowanego przez promienniki UV-C 4 degradowane są oksydacyjnie i fotokatalitycznie zawarte w wodzie antybiotyki z 50-60% skutecznością. Następnie woda spływa częścią stożkową komory reakcyjnej 3 do zbiornika przelewowego 10, z którego odprowadzeniem wylewowym woda za pomocą pompy cieczy 5 zawracana jest do zbiornika wstępnego 1. Tu jest mieszana z doprowadzaną nową partią wody z dodatkiem roztworu H2O2 i kierowana jest do ponownego oczyszczania w komorze reakcyjnej 3. Cykl ten może być powtarzany wielokrotnie, przy czym wystarczająco oczyszczona woda ze zbiornika przelewowego 10 odprowadzeniem przelewowym kierowana jest na filtr wody 11. Tu jest poddawana filtracji i końcowemu oczyszc zaniu z antybiotyków oraz z innych kontaminantów. Następnie oczyszczona woda, w której stężenie antybiotyków zostało zmniejszone o 95% jest kierowana do instalacji wody oczyszczonej. Mierzone stężenia antybiotyków w zanieczyszczonej i oczyszczonej wodzie za pomocą odpowiednio czujników stężenia antybiotyków 14 i 15 są w sterowniku 16 podstawą do takiego sterowania pracą pompy wody 7 i pompy cieczy 5, aby proces degradacji antybiotyków w wodzie przebiegał zgodnie z założeniami i osiągał wymaganą skuteczność. Kontrolnie prowadzone są też pomiary stężenia antybiotyków metodą HPLC - Merck Hitachi z detektorem UV-VIS 268 nm i gdy są zgodne ze stężeniami mierzonymi czujnikami stężenia antybiotyków 14 i 15 w granicach niepewności tych wyników, to kontynuowane jest automatyczne sterowanie procesem oczyszczania wody. Sterowanie pracą pompy wody 7 i pompy cieczy 5 umożliwia optymalizację ilości dodawanego utleniacza oraz zmianę liczby cykli oczyszczania wody i czasu jej przebywania w strefie odziaływania na promieniowanie UV-C. Wpływa to na skuteczność rozkładu zawartych w wodzie antybiotyków oraz na wydajność prowadzonego procesu oczyszczania. Urządzenie w sposób ciągły degraduje i usuwa antybiotyki z wody pitnej.
Wykaz oznaczeń:
- zbiornik wstępny
- zbiornika utleniacza
- komora reakcyjna
- promiennik UV-C
- pompa cieczy
- dozownik inżektorowy
- pompa wody
- dysza rozpylająca
- druciana przestrzenna siatka
- zbiornik przelewowy
- filtr wody
- perforowana przegroda
- obudowa , 15 - czujnik stężenia antybiotyków
- sterownik
Claims (5)
1. Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie posiadające zbiornik wstępny (1), zbiornik utleniacza (2), komorę reakcyjną (3), promienniki UV-C (4) oraz pompę cieczy (5), dozownik inżektorowy (6) i pompę wody (7), znamienne tym, że dozownik inżektorowy (6) podłączony jest do instalacji wody zawierającej antybiotyki poprzez pompę wody (7) i połączony jest ze zbiornikiem utleniacza (2) oraz ze zbiornikiem wstępnym (1), zaś zbiornik wstępny (1) połączony jest z komorą reakcyjną (3) poprzez dyszę rozpylającą (8), przy czym w komorze reakcyjnej (3) znajduje się druciana przestrzenna siatka (9) pokryta warstwą fotokatalityczną, natomiast na zewnętrznej stronie ścian komory reakcyjnej (3) wykonanych z materiału przepuszczającego promieniowanie UV-C, przy czym, zainstalowane są promienniki UV-C (4), tudzież komora reakcyjna (3) połączona jest ze zbiornikiem przelewowym (10), którego odprowadzenie przelewowe połączone jest z instalacją wody oczyszczonej poprzez filtr wody (11), zaś odprowadzenie wylewowe z dolnej części zbiornika przelewowego (10) połączone jest ze zbiornikiem wstępnym (1) poprzez pompę cieczy (5).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w zbiorniku wstępnym (1) znajduje się perforowana przegroda (12).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w zbiorniku wstępnym (1) znajduje się mieszadło.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że promienniki UV-C (4) wraz z komorą reakcyjną (3) otoczone są obudową (13), która od wewnętrznej strony pokryta jest warstwą odbijającą promieniowanie UV-C.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przed pompą wody (7) oraz za filtrem wody (11) znajdują się czujniki stężenia antybiotyków (14, 15), które skomunikowane są ze sterownikiem (16) skomunikowanym z pompą wody (7) i z pompą cieczy (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440449A PL243351B1 (pl) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440449A PL243351B1 (pl) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL440449A1 PL440449A1 (pl) | 2022-08-22 |
| PL243351B1 true PL243351B1 (pl) | 2023-08-07 |
Family
ID=83723847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL440449A PL243351B1 (pl) | 2022-02-24 | 2022-02-24 | Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243351B1 (pl) |
-
2022
- 2022-02-24 PL PL440449A patent/PL243351B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL440449A1 (pl) | 2022-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10519051B2 (en) | Systems and methods for the treatment of ballast water | |
| Pandis et al. | Key points of advanced oxidation processes (AOPs) for wastewater, organic pollutants, and pharmaceutical waste treatment: A mini-review. ChemEngineering. 2022; 6 (1): 8 | |
| CN105253964A (zh) | 一种铁曝气-光催化有机废水降解装置 | |
| JP2010069353A (ja) | 浄化装置 | |
| KR101868524B1 (ko) | 수처리 장치 | |
| KR100606503B1 (ko) | 광촉매 폭기장치 | |
| KR101024805B1 (ko) | 오존용존 미세기포화 축산분뇨 ａｏｐ 시스템 및 처리방법 | |
| CN101659503A (zh) | 膜生物反应-纳米固定态光催化反应装置 | |
| JP2008302308A (ja) | 光触媒及びその製造方法、それを用いた水処理方法及び装置 | |
| KR100808935B1 (ko) | 플라즈마 및 광촉매를 이용한 폐수 처리장치 | |
| CN210635861U (zh) | 可多程氧化及多级分解的实验室废水处理设备 | |
| KR20020094870A (ko) | 정수 및 오폐수 고도처리장치 및 방법 | |
| PL243351B1 (pl) | Urządzenie do degradacji antybiotyków w wodzie | |
| CN102616915B (zh) | 一种水体综合处理装置和方法 | |
| CN202576122U (zh) | 一种水体综合处理装置 | |
| PL248050B1 (pl) | Urządzenie do degradacji i usuwania antybiotyków z wody | |
| PL243798B1 (pl) | Urządzenie do fotokatalitycznej degradacji antybiotyków w wodzie | |
| KR200434724Y1 (ko) | 오폐수 살균 및 정화 처리장치 | |
| KR100711259B1 (ko) | 정화처리 장치 | |
| WO2023139403A1 (en) | Method and system for water treatment using modified advanced oxidizing technology | |
| PL247896B1 (pl) | Urządzenie do degradacji i usuwania związków organicznych z wody | |
| WO2009026568A1 (en) | Superoxide liquid decontamination system | |
| KR100364176B1 (ko) | 전해실린더 및 이를 이용한 오폐수 처리 장치 및 방법 | |
| PL249230B1 (pl) | Układ do fotokatalitycznej degradacji i usuwania antybiotyków ze ścieków | |
| CN111072101A (zh) | 一种多相催化反应器 |