Projekti / Programi
Čiščenje odplak, vpliv onesnaženja na površinske in talne vode ter kemija atmosferskih aerosolov
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.02.00 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T270 |
Tehnološke vede |
Okoljska tehnologija, nadzor onesnaženja |
| P300 |
Naravoslovno-matematične vede |
Analitična kemija |
| P305 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kemija okolja |
odpadne vode, biološko čiščenje, reaktor s fiksirano biomaso, sekvenčni biološki reaktor, odstranjevanje nutrientov, površinske vode, integralna ocena vpliva onesnaženja, točkovni in netočkovni viri, atmosferski aerosoli, katalitska oksidacija, heterogene reakcije.
Raziskovalci (16)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
21.406 |
Povzetek
Biološki postopki čiščenja odpadnih vod so bili tako v svetu, kot pri nas, domena hidrotehnikov (civil engineers), ki so se ukvarjali predvsem s čiščenjem komunalnih odpadnih vod. V zadnjih letih je začela na tem področju, zaradi komplicirane sestave industrijskih odpadnih vod (težko razgradljive, strupene itd.) in zaradi različnih sistemov čistilnih naprav (reaktorska tehnika, različne faze čiščenja itd.), študirati industrijske odpadne vode vrsta specialistov (biologi, kemijski inženirji, kemiki, specialisti za avtomatsko vodenje in kontrolo procesov itd.). Razen tega so začeli uvajati različne zahteve (kriterije) v deželne in regionalne predpise (odstranjevanje hraniv, izboljšanje čiščenja glede na KPK in BPK itd.), zato so začeli zgoraj omenjeni specialisti raziskovati možnosti čiščenja odpadnih vod. Kombinirani postopki z aktivnim blatom (anaerobno-anoksično-aerobno čiščenje) in sodobni postopki, ki so osnovani na tehniki pritrjene biomase, se zelo intenzivno uvajajo. Toda problem teh tehnik čiščenja je v tem, da še niso preštudirane nekatere osnove, kot so npr.: kinetika biokemijske razgradnje odpadnih vod, spremljanje različnih fenomenov kot so respirometrija aktivnega blata, redoks potencial sistemov itd. Postopki čiščenja odpadnih vod so tradicionalno načrtovani in tudi vodeni na temelju stacionarnih predpostavk. Dejansko pa v praksi čiščenje odpadnih vod redko, če sploh kdaj, poteka v ustaljenih razmerah. Glavni faktor, ki prispeva k dinamični naravi obnašanja procesov čiščenja je spremenljivost vtoka, ki se spreminja v pretoku (hidravlična obremenitev) ter sestavi in koncentraciji odplake. Ker običajno ni možno bistveno vplivati na vhod procesa, je potrebno njegovo obratovanje dinamično kontrolirati tako, da je tudi ob spremembah vhodnih karakteristik mogoče doseči željene učinke čiščenja. Velik problem na mnogih področjih po svetu je slaba kvaliteta površinskih voda. Njihova uporaba je često omejena in v nekaterih primerih celo škodljiva za ljudi in druge oblike življenja. Zato je potrebno spoznati lastnosti in razsežnost te problematike. Za kvantitativno oceno problema pa je nujna detajlna kvalitativna ocena stanja. Le ta bo omogočila definiranje ključnih problemov in njihove razsežnosti. Na osnovi strokovnih informacij bo možno sprejeti potrebne ukrepe in prioritete za sanacijo. Zato pa bo potrebna strategija celovite ocene in kontrole vpliva onesnaženja na okolje. Študirali bomo reakcije med atmosferskimi delci in plinastimi onesnaževalci, pri katerih nastajajo kisle atmosferske komponente ter kinetiko reakcij v vodnih in heterogenih sistemih, ki nam bodo dale informacije o zapletenih mehanizmih nekaterih procesov v atmosferi. S pomočjo reakcijskih sistemov, v katerih so podobne razmere kot v realnem okolju, bomo študirali reakcije, v katerih so udeleženi realni aerosoli in plinasti onesnaževalci. Izvajali bomo kemijsko karakterizacijo različnih atmosferskih komponent. Uporabljali bomo sodobne analitske tehnike kot so HPIC, ICP-AES, ICP-MS itd. Razvijali in uvajali bomo specialne metode za karakterizacijo oz. speciacijo vzorcev iz okolja. V primerih posebnih aplikacij se bomo povezovali s skupinami, ki so specializirane za razvoj posameznih instrumentalnih tehnik.
Pomen za razvoj znanosti
Dobljeni rezultati bodo prispevali k svetovni zakladnici znanja na področju novih tehnik čiščenja odpadnih voda, ocenjevanja kakovosti površinskih in talnih voda ter strategije za integralno oceno vpliva onesnaženja. Vzgojili bomo mlade strokovnjake kemijskih, bioloških in tehničnih znanosti s področja varovanja okolja. O izsledkih raziskav bomo poročali na kongresih doma in v tujini in jih objavili v tuji strokovni literaturi. Rezultati naših raziskav bodo znanstvena osnova za delo vodnogospodarskih inštitucij, organizacij, ki se ukvarjajo s čistilno tehniko in zakonodajnih organov. Pridobljena znanja bodo tudi pomemben prispevek k boljšemu in zlasti učinkovitejšemu reševanju problemov čiščenja odpadnih vod. Raziskave na področju čiščenja odpadnih voda, vpliva onesnaženja na površinske in talne vode ter kemije atmosferskih aerosolov spadajo med najaktualnejša raziskovalna okoljevarstvena področja v svetovnem merilu, o čemer pričajo številni mednarodni projekti. Raziskovalna skupina trenutno deluje v mednarodnem projektu EUREKA EU 1838 in dveh podprojektih EUREKINEGA projekta EUROTRAC-2. Raziskave novih tehnik čiščenja, ki so usmerjene v študij kinetike odstranjevnaja posameznih komponent (ogljikovih spojin in makro nutrientov) ter katalitske oksidacije v laboratorijskih modelnih sistemih ter reaktivnosti atmosferskih aerosolov se enakovredno povezujejo in dopolnjujejo z raziskavami sorodnih skupin v svetu.
Pomen za razvoj Slovenije
V Sloveniji je bila in je še vedno čistilna tehnika odpadnih voda domena zdravstvene hidrotehnike. Ta stroka je začela uvajati v slovenski prostor čiščenje komunalnih odpadnih voda. Ko pa se je zaradi naraščanja industrijske proizvodnje začela pojavljati industrijska odpadna voda v večjih količinah, ki ima drugačne lastnosti od komunalne, so se začeli problemi pri čiščenju industrijskih in mešanih, komunalno industrijskih odpadnih vod. Zato bomo z našimi raziskavami pripomogli k boljšemu poznavanju kinetike razgradnje industrijskih odpadnih vod in poznavanju problematike površinskih odpadnih voda in vljiva industrijskih odplak nanje.Rezultati naših raziskav bodo znanstvena osnova za delo vodnogospodarskih inštitucij, organizacij, ki se ukvarjajo s čistilno tehniko in zakonodajnih organov. Pridobljena znanja bodo tudi pomemben prispevek k boljšemu in zlasti učinkovitejšemu reševanju problemov čiščenja odpadnih vod v domačem prostoru in izboljšanju kakovosti površinskih voda. Raziskave onesnaženosti ozračja so se na Kemijskem inštitutu začele zaradi konkretnih potreb naše industrije, oziroma okoljskih problemov v urbanih območjih. Zaradi potrebe po sodelovanju na strokovnem področju smo v preteklem obdobju sodelovali z domačimi raziskovalnimi inštitucijami in Univerzo v Ljubljani. V bodoče se bo takšno sodelovanje nadaljevalo. Znotraj Kemijskega inštituta skupina sodeluje z laboratoriji, ki imajo komplementarne analitske tehnike in znanja (npr. kemijska kinetika). Pri razvoju specializirane opreme smo prek dolgoletnega sodelovanja z tujim partnerjem (Magee Scientific Company, Kalifornija) uspeli vzpostaviti izključno svetovno proizvodnjo Aethalometrov v Sloveniji (Optotek, d.o.o., Ljubljana). V našem prostoru so predlagane raziskave potrebne, saj bodo prispevale dodatna znanja, ki bodo služila ocenjevanju nekaterih procesov v onesnaženem ozračju.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
