Era-net Cornet projekt za industrijska združenja (januar 2011- junij 2013):

1. Reducing fresh water consumption in high water volume consuming industries by recycling AOP-treated effluents “AOP4Water”Zmanjševanje porabe sveže vode v industriji s ponovno uporabo (recikliranjem) očiščenih odpadnih voda Predstavitev dosedanjega dela in delnih rezultatov projekta Gospodarska zbornica Slovenije, 3.10.2012

2. Era-net Cornet projekt za industrijska združenja (januar 2011- junij 2013): Projekt se izvaja v okviru programa Cornet sofinanciranega s strani MGRT

3. Projektni partnerji

4. Glavni cilji AOP4Water projekta: • Zagotavljanje novih virov vode za potrebe industrije, ki so veliki porabniki vode (papirna in tekstilna industrija), s ponovno uporabo (recikliranjem) očiščenih odpadnih voda iz papirne, tekstilne in živilsko predelovalne industrije ter očiščenih komunalnih odpadnih voda v proizvodnem procesu. Ključ do ponovne uporabe (recikliranja) vode je izboljšana učinkovitost čiščenja odpadnih voda s pomočjo kombinacije različnih AOP (vključno s kavitacijo) in optimiziranega biološkega čiščenja za zagotovitev optimalne kakovosti očiščene vode ter s tem omogočiti (ponovno) uporabo očiščene vode v proizvodnem procesu.

5. Začetno stanje • O3za napredno čiščenje odpadnih vodveliko prednosti, dobri rezultati in izkušnje • VENDAR: ni vedno ekonomična rešitev • Da bi čiščenje z O3 naredili bolj privlačno  kombinacija z H2O2, UV, ultrazvokom • Regije s pomanjkanjem pitne vode  potrebni so novi viri vode

6. proizvodnja papirja biofilter izpust v vodno telo biološko čiščenje ozoniranje AOP pri čiščenju odpadnih vod • Ozon: • Spremeni preostanek KPK v biološko razgradljive komponente • KPK↓, BPK5 ↑, BPK5/KPK ↑

7. Cilj • Ponovna uporaba AOP-očiščenih odpadnih vod namesto sveže pitne vode • Ponovna uporaba v: • proizvodnji papirja in celuloze • tekstilni industriji • Vir so odpadne vode iz: • proizvodnje papirja in celuloze • živilskopredelovalne industrije • tekstilne industrije • komunalne odpadne vode • Ključ do ponovne uporabe: • Izboljšati učinkovitost AOP-čiščenja z namenom: • zagotoviti optimalno kvaliteto vode • pokazati možne uporabe očiščenih odpadnih vod.

8. WP 1Coordination PTS Izvedba WP 2Factory investigations AQP WP 3AOP trials with effluents (paper mills, textile, municipal, food) WP 4 Biodegradability-trials PTS UL Celabor WP 6Impact of water(re-)use on process water and product quality WP 5 Mathematical Modelling (Data analyses and system identification) UL WP 7Water-treatment concepts AQP WP 8 sustainability studies Celabor WP 9 Dissemination and use PTS

9. Možnosti uporabe AOP-očiščene vode v tekstilni industriji • v procesu barvanja • v procesu izpiranja • ?

10. AOP poskusi (WP3)

11. UV > 40 mJ/cm2 λ = 253nm Max. discharge: 15 L/min AOP pilotna naprava Redox, pH, O2 Analizator ozona BMT 964 C, Messetechnik Ozon generator: 500 mg/h Zračna črpalka: 4-5 L/min Ventouri ozon injektor rezervoar Sušilec zraka Ozon reaktor Katalizator Rotameter Vodna črpalka 2.4 L/min

12. Shema AOP pilotne naprave

13. Hidrodinamskakavitacijska postaja,UL FS

14. AOP poskusi so bili izvedeni na: • 1. Surovi tekstilni odpadni vodi • 2. Sintetični tekstilni odpadni vodi • 3. Komunalni odpadni vodi V prvi fazi smo spremljali barvo in kemijsko potrebo po kisiku (KPK) z namenom identificirati najučinkovitejšo AOP kombinacijo za izbrani namen.

15. Surova tekstilna odpadna voda surova tekstilna odpadna voda AOP-očiščena tekstilna odpadna voda

16. Zaključki – tekstilna odpadna voda • Največje razbarvanje surove tekstilne odpadne vode smo dosegli s kombinacijo O3 + UV (86 %). • Največje razbarvanje sintetične tekstilne odpadne vode smo dosegli s kombinacijo O3 + UV+ kavitacija (97 %). • Največje zmanjšanje KPK smo pri surovi tekstilni odpadni vodi dosegli z uporabo H2O2 (31 %). • Največje zmanjšanje KPK smo pri sintetični tekstilni odpadni vodi dosegli s kombinacijo H2O2 (22 %).

17. Komunalna odpadna voda - sumarno

18. Zaključki – komunalna odpadna voda • Največje razbarvanje komunalne odpadne vode smo dosegli s kombinacijo O3 + UV (86%). • Najmanjše razbarvanje smo dosegli s kombinacijo H2O2 + katalizator + UV (33%). • Največje zmanjšanje KPK smo pri komunalni odpadni vodi dosegli s kombinacijo O3 + UV (25%). • Najmanjše zmanjšanje KPK smo dosegli s kombinacijo H2O2 + katalizator (12%).

19. Poskusi biorazgradljivosti (WP4) • Cilj: • raziskati ustreznost AOP-očiščenih odpadnih voda za končno biološko obdelavo, • ugotoviti kakšno učinkovitost lahko dosežemo s kombinacijo AOP in biološkega čiščenja ter z dodatkom posebnih encimov za boljšo biorazgradnjo

20. Postavitev bioreaktorjev pulzne črpalke posode s hranilno mešanico bioreaktorji

21. Shema posameznega bioreaktorja Bioreaktor med poskusom

22. Metode • Poskuse smo izvedli z a) sintetično in b) surovo tekstilno odpadno vodo ter c) komunalno odpadno vodo  •  AOP čiščenje s kombinacijo O3+UV  biološko čiščenje (bioreaktorji). • 3 paralelke bioreaktorjev: • R1: neočiščena sintetična tekstilna odpadna voda • R2: AOP-očiščena sintetična tekstilna odpadna voda • R3: AOP-očiščena sintetična tekstilna odpadna voda + encimi Analiza parametrov: KPK, BPK5, barva, nitrat, nitrit, TSS, pH, skupna trdota, sulfat, klorid, železo, mangan, baker, alkalnost, motnost.

23. Zaključki – poskusi biorazgradljivosti – tekstilna odpadna voda • V bioreaktorju R1 smo dosegli v vseh poskusih najvišje znižanje KPK in sicer od 70 % (sintet. tekst. voda ) do 87 % (surova tekst. voda). V R3 se je KPK vrednost po biološkem čiščenju povečala  domnevno zaradi premajhnega redčenja dodanih encimov. • V vseh bioreaktorjih smo dosegli zmanjšanje vrednosti BPK5,največje R1 (96 % surova tekst. voda) ter v R2 (92 % sint. tekst. voda ). Najslabši rezultati v R3  domnevno zaradi premajhnega redčenja dodanih encimov. . • Obarvanost smo najbolj zmanjšali v vseh poskusih v bioreaktorjih R1 in R2, v R3 se je obarvanost po biološkem čiščenju sintetične tekstilne vode povečala  domnevno zaradi premajhnega redčenja dodanih encimov, ki so temno obarvani. • V vseh bioreaktorjih smo dosegli zmanjšanje vrednosti TSS, največ v R1 in najmanj v R3. • Ugotovili smo, da tekstilna odpadna voda, očiščena s kombinacijo AOP, ni primerna za ponovno uporabo pri procesu barvanja v tekstilni industriji zaradi prekoračenih vrednosti TDS, SO4, klorida, Mn in Cu.

24. Zaključki – poskusi biorazgradljivosti – komunalna odpadna voda • V bioreaktorju R2 smo dosegli najvišje znižanje KPK (92 %), v bioreaktorju R3 pa najnižje (78 %). • V vseh bioreaktorjih smo dosegli zmanjšanje vrednosti BPK5,največje v R2 (89%) in najmanjše v R3 (80 %). • Največje razbarvanje smo dosegli v bioreaktorju R2 (87 - 95 %) in najnižje v bioreaktorju R3 (56 – 76 %)  domnevno zaradi močne obarvanosti dodanega encimskega preparata. • Ugotovili smo, da komunalna odpadna voda, očiščena s kombinacijo AOP, ni primerna za ponovno uporabo pri procesu barvanja v tekstilni industriji zaradi prekoračenih vrednosti TDS in klorida.

25. Poskusi v tekuWP5 Matematično modeliranje in WP6 Vpliv na proizvod in kvaliteto procesne vode

26. Resultati - PTS • Mill A: • O3: max. 40% COD elimination was reached (O3 dosage: 132 g O3/m³; SOD: 0,8 g O3/g COD0) • UV: max. 16% COD elimination was reached (118 kWh/m³) • US: no impact on COD, BOD5 and colour • H2O2: even small dosages cause decolourisation • UV + H2O2 : max. 25% COD elimination was reached (120 kWh/m³; 0,2 g H2O2/g COD0) • US + UV: no enhanced effects on COD, BOD5 and colour by additional use of ultrasound • US + O3 : no enhanced effects on COD, BOD5 and colour by additional use of ultrasound

27. Results - PTS • Mill B: • O3: max. 64 % COD elimination was reached (O3 dosage: 207 g O3/m³; SOD: 1,2 g O3/g COD0) • US: no impact on COD, BOD5 and colour

28. Mill A +B: O3 – BOD5/COD

29. HVALA ZA POZORNOST!