CaviPlasma - nová technologie pro pokročilou oxidaci na základě hydrodynamické kavitace a nízkoteplotního plazmatu

CaviPlasma - new technology for advanced oxidation based on hydrodynamic cavitation and low-temperature plasma

článek ve sborníku mimo WoS a Scopus

cs

V rámci společné vědecké spolupráce tří pracovišť: Vysoké učení technické v Brně, Masarykova univerzita, Botanický ústav AV bylo navrženo zcela nové zařízení, které synergicky spojuje efekt hydrodynamické kavitace a nízkoteplotního plazmového výboje – CaviPlasma. V prostředí hydrodynamické kavitace, která je dosažena mechanicky, lokálním snížením tlaku, dochází k přeměně kapalné vody na vodní páru. Vložení elektrod připojených na vysokofrekvenční vysokonapěťový zdroj pak umožňuje generování tzv. nízkoteplotního (studeného) plazmatu. V tomto neizotropním prostředí dochází k plazmochemickým reakcím, které vedou ke generování tzv. reaktivních sloučenin kyslíku a dusíku (hydroxylové radikály, peroxidy, peroxinitráty, ozón, superoxid, oxidy kyslíku a dusíku, …) se silnými oxidačními vlastnostmi. Oxidativní stres vede k poškození membrán patogenních mikroorganismů, u chemické kontaminace k oxidaci organických molekul. Zařízení CaviPlasma lze využít jako kvartérní stupeň ČOV pro odstraňování mikropolutantů.

V rámci společné vědecké spolupráce tří pracovišť: Vysoké učení technické v Brně, Masarykova univerzita, Botanický ústav AV bylo navrženo zcela nové zařízení, které synergicky spojuje efekt hydrodynamické kavitace a nízkoteplotního plazmového výboje – CaviPlasma. V prostředí hydrodynamické kavitace, která je dosažena mechanicky, lokálním snížením tlaku, dochází k přeměně kapalné vody na vodní páru. Vložení elektrod připojených na vysokofrekvenční vysokonapěťový zdroj pak umožňuje generování tzv. nízkoteplotního (studeného) plazmatu. V tomto neizotropním prostředí dochází k plazmochemickým reakcím, které vedou ke generování tzv. reaktivních sloučenin kyslíku a dusíku (hydroxylové radikály, peroxidy, peroxinitráty, ozón, superoxid, oxidy kyslíku a dusíku, …) se silnými oxidačními vlastnostmi. Oxidativní stres vede k poškození membrán patogenních mikroorganismů, u chemické kontaminace k oxidaci organických molekul. Zařízení CaviPlasma lze využít jako kvartérní stupeň ČOV pro odstraňování mikropolutantů.

Within the framework of joint scientific cooperation of three departments: the Brno University of Technology, Masaryk University, Institute of Botany of the Academy of Sciences, a completely new device was designed, which synergistically combines the effect of hydrodynamic cavitation and low-temperature plasma discharge – CaviPlasma. In the environment of hydrodynamic cavitation, which is achieved mechanically, by local pressure reduction, liquid water is converted into water vapour. The insertion of electrodes connected to a high-frequency, high-voltage source then allows the generation of a so-called low-temperature (cold) plasma. In this non-isotropic environment, plasmochemical reactions occur, leading to the generation of so-called reactive oxygen and nitrogen compounds (hydroxyl radicals, peroxides, peroxynitrates, ozone, superoxide, oxides of oxygen and nitrogen, ...) with strong oxidative properties. Oxidative stress leads to membrane damage in pathogenic microorganisms, in chemical contamination to oxidation of organic molecules. The CaviPlasma device can be used as a quaternary stage of a WWTP for the removal of micropollutants.

CaviPlasma; kavitace; studené plazma; mikropolutanty; pokročilá oxidace; odpadní voda

CaviPlasma; cavitation; cold plasma; micropolutants; advanced oxidation; waste water

12.05.2022

Czech Water Association

Brno

978-80-11-01511-4

Sborník konfrence s mezinárodní účastí Řešení extrémních požadavků na čištění odpadních vod

1–12

12