Szennyvizek és folyékony halmazállapotú melléktermékek környezetterhelésének csökkentése membránszeparációs eljárásokkal

Előnézet	PDF (disszertáció) Download (1MB)
Előnézet	PDF (tézisfüzet) Download (314kB)
Előnézet	PDF (tézisfüzet) Download (245kB)

Absztrakt (kivonat) idegen nyelven

Doktori értekezésem célja szennyvizek és folyékony halmazállapotú melléktermékek környezetterhelésének csökkentése membránszeparációs eljárásokkal. Vizsgáltam szennyvizek tisztíthatóságát, valamint élelmiszeripari melléktermék hasznosíthatóságát membránszeparációs eljárásokkal, továbbá a különböző paraméterek hatásait a membránszűrés műveletére. Kísérleteim során modell oldatok, detergens oldatok és különböző modell szennyvizek koncentrációjának hatásait vizsgáltam a kritikus micellaképző koncentráció (CMC), az ultraszűrés fluxusa és annak visszatartási értékeire. Eredményeim azt mutatják, hogy a CMC értéke enyhén csökken szerves szennyező anyag hozzáadására, míg kis mennyiségű elektrolit nagymértékben csökkenti a CMC értékét. Kísérleteimet kiterjesztettem a Dél-alföldi területeken jelentős mennyiségben keletkező pirosribizli melléktermék préslepényéből extrahált levek térfogatcsökkentésére nanoszűréssel és fordított ozmózissal. Az elvégzett kísérletek alapján levont legfontosabb következtetés, hogy a legtöbb esetben a pórusos eltömődés járul hozzá nagyobb mértékben a fluxusok csökkenéséhez. A nanoszűrést ózonos előkezeléssel kombináltam és vizsgáltam a létrehozott hibrid módszer hatékonyságát a membránszűrésekre. Bizonyítottam, hogy a membránszűrés előtti ózonkezelés növeli a membrán kémiai oxigénigényre (KOI) és biokémiai oxigénigényre (BOI) vonatkoztatott visszatartási értékeit. A gázáramlási sebesség csökkentésével a visszatartás értékei kismértékben javulnak. Magasabb ózon térfogatáram alkalmazása esetén a kialakuló flokkulált részecskék jobban töredeznek, darabolódnak, így könyebben bejutva a pórusokba magasabb pórusos ellenállás alakul ki. További célom volt vibrációs membránszűrés hatásának vizsgálata valós tejipari szennyvizek szerves anyag terhelésének csökkentésében. Kísérleteim során arra kerestem a választ, hogy csökkenthető-e a membránok eltömődése a membrán felületén létrehozott nyíró feszültség növelésével. Kidolgoztam egy, a vibrációs hatás kifejezésére szolgáló számolóképlet, amit vibrációs fluxus növekedési rátának (VFN) neveztem, ami százalékban adja meg a vibráció alkalmazására bekövetkező fluxus növekedés értékét. A vibráció alkalmazása a vibráció alkalmazása nélküli üzemmódhoz képest ugyanazon eljárás paraméterek mellett, kétszeres fluxus-növekedést eredményez a szűrések végére (VRR=5) az UF az NF és az RO esetében egyaránt. Kísérletileg igazoltam, hogy a polarizációs réteg csökkentésében játszik legnagyobb szerepet a vibráció, ami azt mutatja, hogy a vibráció alkalmazásának előnye leginkább a membrán felületén lerakódó anyagok csökkenésében rejlik, bár csökkentette (de jóval kisebb mértékben) a pórusos eltömődés ellenállási értékeit is. Gazdaságossági összehasonlításra alkalmas képleteket dolgoztam ki, hogy megtudjam gazdaságilag megérihet-e a vibráció alkalmazása, és ha igen milyen esetekben. Az UF-nél és NF-nél egy kritikus nyomásérték felett a vibráció alkalmazása gazdasági szempontból előnyösebb a vibráció nélküli üzemmódú membránszűrésekhez képest.

Tétel nézet