Διερεύνηση συμπεριφοράς Cr(VI) σε μονάδες ενεργού ιλύος συνεχούς ροής - Αγαθοκλέους, Ξενοφών (2015)
Είναι φανερό ότι ζούμε σε μια εποχή όπου πολλά περιβαλλοντικά προβλήματα βγαίνουν στην επιφάνεια και τυγχάνουν της ανάλογης αντιμετώπισης. Η τάση για επεξεργασία των αστικών και βιομηχανικών αποβλήτων έχει ως αποτέλεσμα τη συχνή ανίχνευση υψηλών συγκεντρώσεων βαρέων μετάλλων σε συστήματα ενεργού ιλύος. Τα πειράματα που παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκαν σε πιλοτική μονάδα ενεργού ιλύος και είχαν σαν σκοπό να εκτιμηθεί η απομάκρυνση του Cr(VI) και Cr(III) από την ενεργό ιλύ και να διερευνηθεί η πιθανότητα αναγωγής του Cr(VI) σε Cr(III). Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στο "Εργαστληριο Ποιότητας Υδάτων και Αέρα" του Πανεπιστημίου Αιγαίου και διήρκεσαν από τον Αύγουστο του 2001 έως τον Φεβρουάριο του 2002. Το χρώμιο υφίσταται στο περιβάλλον με τις χημικές μορφές από -2 έως +6, αλλά οι δύο οξειδωτικές καταστάσεις του, οι +3 και +6, έχουν ιδιαίτερη περιβαλλοντική σημασία. Το εξασθενές χρώμιο είναι πολύ τοξικό, καρκινογενές και μεταλλαξιογόνο για τα ζώα και τους ανθρώπους. Σημαντικές ποσότητες Cr(VI) ελευθερώνονται στο περιβάλλον από τις μονάδες επεξεργασίας οικιακών και βιομηχανικών λυμάτων. Η μέθοδος του ενεργού ιλύος είναι η πλέων διαδεδομένη για την επεξεργασία των υγρών αστικών και βιομηχανικών αποβλήτων. Τα συγκεκριμένα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε μονάδες συνεχούς ροής. Για να διερευνηθεί η δυνατότητα απομάκρυνσης ή αναγωγής του Cr(VI) πραγματοποιήθηκαν τρία πειράματα συνολικής διάρκειας 205 ημερών. Το πείραμα Α πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια δύο μονάδων που λειτουργούσαν παράλληλα κα καθεμία από αυτές αποτελούνταν από αερόβιο αντιδραστήρα και δεξαμηνή καθίζησης. Στο πείραμα Β είχαμε νέο κύκλο πειραμάτων στις μονάδες για την διερεύνηση της επίδρασης της συγκέντρωσης του οργανικού υποστρώματος και του υδραυλικού χρόνου παραμονής των αποβλήτων στην αναγωγή του Cr(VI). Στο πείραμα Γ για να διερευνηθεί ο ρόλος της ύπαρξης ανοξικών και αναερόβιων συνθηκών στην αναγωγή του Cr(VI), συγκέντρωση 1mg I-1 Cr(VI) εφαρμόστηκε σε δύο μονάδες συνεχόμενους ροής που λειτουργούσαν παράλληλα και αποτελούνταν από ανοξικό αντιδραστήρα-αερόβιο, αντιδραστήρα δεξαμηνή-καθίζησης και αναερόβιο αντιδραστήρα-ανοξικό, αντιδραστήρα-αερόβιο, αντιδραστήρα δεξαμηνής καθίζησης. Από τα συγκεκριμένα πειράματα προέκυψε ότι μεγάλο ποσοστό του Cr(III) προσροφήθηκε στα αιωρούμενα στερεά, σε αντίθεση με την απομάκρυνση του Cr(VI) που ήταν πολύ μικρή. Δεν παρατηρήθηκε οξείδωση του Cr(III) σε Cr(VI), ενώπαρατηρήθηκε αναγωγή του Cr(VI) σε Cr(III) που αποτελεί μηχανισμό μείωσης τηςτοξικότητας των αποβλήτων. Παρατηρήθηκε επίσης ότι το κλάσμα του Cr(VI) που ανάχθηκε, δεσμεύθηκε στα αιωρούμενα στερεά σαν Cr(III), ενώ το υπόλοιπο Cr(VI) παρέμεινε κυρίωςστη διαλυτή φάση. Τέλος φάνηκε ότι από την παρουσία οργανικού υποστρώματος, την αύξηση του υδραυλικού χρόνου παραμονής των λυμάτων στον αερόβιο αντιδραστήρα και την παρουσία ανοξικού αντιδραστήρα ευνοήθηκε η αναγωγή του Cr(VI). Η αύξηση τηε ειδικής ταχύτητας αναγωγής του Cr(VI) παρατηρήθηκε ότι αυτή αυξήθηκε γραμμικά με την αύξηση της αρχικής συγκέντρωσης του Cr(VI).