Projekti / Programi
Integralni pristop k preprečevanju onesnaževanja voda
01. januar 2020
- 31. december 2025
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.02.09 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
Tehnika za varstvo okolja |
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T350 |
Tehnološke vede |
Kemijska tehnologija in inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.04 |
Tehniške in tehnološke vede |
Kemijsko inženirstvo |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
čiščenje odpadnih voda, napredni oksidacijski procesi, aktivne kisikove specije, heterogena kataliza, fotokatalitska oksidacija, katalitska mokra oksidacija, prioritetna organska onesnažila, nizkotemperaturna katalitska dekarboksilacija, nizkotemperaturni suhi reforming metana
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
01. april 2023;
A3 za obdobje 2017-2021
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
315 |
10.225 |
9.274 |
29,44 |
| Scopus |
322 |
11.186 |
10.173 |
31,59 |
Raziskovalci (19)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
20.840 |
Povzetek
Strupene in biološko nerazgradljive spojine, kot so npr. estrogeno aktivne substance, so prisotne v odpadnih vodah številnih industrijskih procesov, vodotokih in pitni vodi. Pričakovati je, da bodo evropske inštitucije izdale regulative s strožjimi okoljskimi standardi, zato je potrebno razviti sodobne postopke čiščenja odpadnih vod, s katerimi bo moč iz le-teh učinkovito odstranjevati najbolj nevarna onesnažila. Odstranjevanje prioritetnih onesnažil iz vod je pogosto zahtevno zaradi njihove obstojnosti in slabe topnosti v vodi, zaradi česar odstranjevanje z biološkimi postopki ni učinkovito. Edina prava možnost za odstranjevanje obstojnih onesnažil so napredni oksidacijski procesi (AOPs), ki temeljijo na kemijski oksidaciji. Glavnina raziskav bo opravljena z različnimi naprednimi oksidacijskimi procesi, in sicer prvenstveno s heterogeno fotokatalitsko oksidacijo in katalitsko mokro oksidacijo (CWAO). Skupni imenovalec omenjenih procesov je oksidacija v vodi raztopljenih organskih onesnažil v prisotnosti trdnih katalizatorjev. Slednji omogočajo nastanek hidroksilnih radikalov, ki skupaj z dovedeno energijo vodijo v razgradnjo onesnažil. Popolno mineralizacijo raztopljenih organskih onesnažil v vodnih vzorcih bomo poskušali doseči z vodenjem CWAO procesa v trifaznih reaktorjih pri visokih tlakih in temperaturah, medtem ko bo heterogena fotokatalitska oksidacija potekala pri ambientalnih pogojih. Ta proces bo preučevan v širokem spektru elektromagnetnega valovanja, s poudarkom na izkoriščanju vidne svetlobe. Pomenljiv poudarek bo na razvoju novih ter bolj aktivnih, prvenstveno nanostrukturiranih (foto)katalizatorjev, ki bodo omogočali dolgotrajno in učinkovito odstranjevanje prioritetnih onesnažil iz vodnih vzorcev in odpadnih vod ter hkrati povečali ekonomsko učinkovitost AOP procesov. Glede na dosedanje izkušnje, ki kažejo, da v procesih obdelave in razgradnje kemikalij lahko nastajajo vmesni in končni produkti, ki izkazujejo enake ali celo večje biološke učinke na vodne organizme kot izhodna onesnažila, bomo v obdelanih vzorcih striktno preverjali ne le fizikalno-kemijske parametre, temveč tudi potencialne škodljive biološke učinke in potencialno biorazgradljivost. Torej, reprezentativno zajeti kapljevinasti vzorci bodo analizirani tako s kemijskimi analiznimi metodami kot tudi z biološkimi testi, ki bodo pokazali uspešnost čiščenja modelnih in realnih vodnih vzorcev. Kemijske analize reprezentativno zajetih kapljevinastih vzorcev po čiščenju z AOP procesi kažejo prisotnost karboksilnih kislin kot končnih produktov oksidacije prioritetnega onesnažila. Naš cilj je iz omenjenih kislin z uporabo nizkotemperaturne katalitske dekarboksilacije pridobiti plinske energente na osnovi H2 in/ali CH4. Znatni del raziskav bomo namenili tudi preučevanju odstranjevanja odvečnih množin aktivnega blata preko katalitske pretvorbe bioplina, ki nastaja pri anaerobnem biološkem čiščenju, v sintezni plin z nizkotemperaturnim procesom suhega reforminga metana.
Pomen za razvoj znanosti
Interdisciplinarni pristop k preprečevanju onesnaževanja voda bo prispeval k razvoju sodobnih vidikov in metod reševanja naslednje problematike: zmanjšanja emisij v okolje, optimizacijo in razvoj novih metod (kemijskih in bioloških) za karakterizacijo nekaterih onesnažil, razvoj sodobnih tehnologij čiščenja odpadnih vod, predelavo organskih odpadnih substratov v obnovljivi vir energije (bioplin, sintezni plin), spremljanje vplivov onesnaženja na vodno okolje, izboljševanje onesnaženega okolja in ustrezne obdelave zajetih podatkov. Razvit integralni pristop bo prispeval k dvigu kvalitete okolja na lokalnem in regionalnem nivoju, obenem pa bodo predlagane rešitve doprinesle tudi znanje za obvladovanje globalnih okoljskih problemov. Izsledke raziskav bomo predstavili na znanstvenih srečanjih ter objavili v uglednih mednarodnih znanstvenih publikacijah, kakor tudi v patentni literaturi.
Pomen za razvoj Slovenije
Interdisciplinarni pristop k preprečevanju onesnaževanja voda bo prispeval k reševanju problematike, relevantne za Republiko Slovenijo: zmanjšanja emisij v okolje, optimizacijo in razvoj novih tehnologij čiščenja odpadnih vod ter obdelave odpadnih blat, spremljanje vplivov onesnaženja na vodno okolje in ustrezne obdelave zajetih podatkov. Rezultati raziskav bodo bistveno prispevali k ustvarjanju potrebnih znanj za trajnostni družbeno-ekonomski razvoj Republike Slovenije. Prednostno bodo upoštevale značilne in najbolj pereče industrijske in družbene probleme s področja varstva voda v RS in dvig konkurenčnosti slovenskega gospodarstva na tujih trgih. Trajnostno ravnanje z vodami je pomembno za dober družbeno-ekonomski razvoj. Preprečevanje onesnaževanja je za zdravo okolje ter življenje ljudi in ekosistemov izjemnega pomena in zaradi tega nujno. Pomembno bo tudi izobraževanje mladih kadrov, ki bodo usposobljeni v okviru raziskovalne skupine. Ustvarjeno znanje in kadrovski potencial bomo prenesli na industrijske partnerje in upravne organe. Pridobljena znanja bomo predstavili na strokovnih in poljudnoznanstvenih srečanjih. S tem bomo prispevali k dvigu tehnološkega nivoja na področju ravnanja z vodami in odpadki in k dvigu zavesti o varstvu okolja.
