Rychlá metoda pokročilé oxidace pro odstranění estrogenů pomocí persulfátu aktivovaného hydrodynamickou kavitací

Rapid AOP Method for Estrogens Removal via Persulfate Activated by Hydrodynamic Cavitation

journal article in Web of Science

en

The production and use of manufactured chemicals have risen significantly in the last few decades. With interest in preserving and improving the state of the environment, there is also growing interested in new technologies for water purification and wastewater treatment. One frequently discussed technological group is advanced oxidation processes (AOPs). AOPs using sulphur-based radicals appear to reduce the volume of organic contaminants in wastewater significantly. The use of persulfate has excellent potential to successfully eliminate the number of emerging contaminants released into the environment. The main disadvantage of sulphur-based AOPs is the need for activation. We investigated an economically and environmentally friendly solution based on hydrodynamic cavitation, which does not require heating or additional activation of chemical substances. The method was evaluated for emerging contaminant removal research, specifically for the group of steroid estrogens. The mixture of estrone (E1), 17β-estradiol (E2), estriol (E3), and 17α-ethinylestradiol (EE2) was effectively eliminated and completely removed during a treatment that lasted just a few seconds. This novel method can be used in a broad spectrum of water treatment processes or as the intensification of reactions in chemical engineering technologies.

Výroba a používání průmyslových chemických látek se v posledních desetiletích výrazně zvýšily. Se zájmem o zachování a zlepšení stavu životního prostředí roste také zájem o nové technologie čištění vody a úpravy odpadních vod. Jednou z často diskutovaných technologických skupin jsou pokročilé oxidační procesy (AOP). Zdá se, že AOP využívající radikály na bázi síry výrazně snižují objem organických kontaminantů v odpadních vodách. Použití persulfátů má vynikající potenciál úspěšně eliminovat množství nových kontaminantů uvolňovaných do životního prostředí. Hlavní nevýhodou AOP na bázi síry je nutnost aktivace. Zkoumali jsme ekonomicky a ekologicky šetrné řešení založené na hydrodynamické kavitaci, které nevyžaduje zahřívání ani dodatečnou aktivaci chemických látek. Metoda byla hodnocena pro výzkum odstraňování nových kontaminantů, konkrétně pro skupinu steroidních estrogenů. Směs estronu (E1), 17β-estradiolu (E2), estriolu (E3) a 17α-ethinylestradiolu (EE2) byla účinně eliminována a zcela odstraněna během ošetření, které trvalo jen několik sekund. Tuto novou metodu lze využít v širokém spektru procesů úpravy vody nebo jako intenzifikaci reakcí v chemicko-inženýrských technologiích.

The production and use of manufactured chemicals have risen significantly in the last few decades. With interest in preserving and improving the state of the environment, there is also growing interested in new technologies for water purification and wastewater treatment. One frequently discussed technological group is advanced oxidation processes (AOPs). AOPs using sulphur-based radicals appear to reduce the volume of organic contaminants in wastewater significantly. The use of persulfate has excellent potential to successfully eliminate the number of emerging contaminants released into the environment. The main disadvantage of sulphur-based AOPs is the need for activation. We investigated an economically and environmentally friendly solution based on hydrodynamic cavitation, which does not require heating or additional activation of chemical substances. The method was evaluated for emerging contaminant removal research, specifically for the group of steroid estrogens. The mixture of estrone (E1), 17β-estradiol (E2), estriol (E3), and 17α-ethinylestradiol (EE2) was effectively eliminated and completely removed during a treatment that lasted just a few seconds. This novel method can be used in a broad spectrum of water treatment processes or as the intensification of reactions in chemical engineering technologies.

pokročilé oxidační procesy; odstraňování estrogenů; hydrodynamická kavitace; aktivace persulfáty; úprava vody

advanced oxidation processes; estrogens removal; hydrodynamic cavitation; persulfate activation; water treatment

23.11.2022

MDPI

Basel, Switzerland

2073-4441

14

23

1–13

13