Co można uzyskać dzięki wynalazkowi
Głównymi źródłami rtęci są zakłady przemysłu papierniczego, chloro-sodowego, farmaceutycznego, zbrojeniowego oraz produkcji lamp wyładowczych (rtęciowych) i urządzeń pomiarowych, a także nieprawidłowo zabezpieczone składowiska niektórych odpadów i zakłady ich unieszkodliwiania. Związki rtęci dostające się do wody mogą ulegać w nich kumulacji. U ludzi związki rtęci wywołują gwałtowne objawy zatrucia. Wchłaniane w niewielkich dawkach kumulują się w organizmach żywych. Stwierdzono, że w akwenach wodnych zanieczyszczonych nawet w niewielkich ilościach rtęcią ryby kumulują w swoim ciele ogromne jej ilości. Taka sytuacja występuje w Japonii, Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, państwach nadbałtyckich i wielu innych rejonach świata, gdzie rtęć zawarta w ściekach przemysłowych przedostaje się do rzek i wód morskich powodując skażenie. Najczęściej stosowanymi w przemyśle metodami usuwania zanieczyszczeń z wód, w tym także rtęci, są: strącanie, adsorpcja, wymiana jonowa, chemiczna redukcja, separacja membranowa, biologiczna detoksykacja, membranowa ekstrakcja. Jednak nie wszystkie te metody zostały wdrożone w skali przemysłowej.
Haloizyt jest naturalnie występującym minerałem ilastym, cechuje się dużą porowatością oraz powierzchnią właściwą, wysoką zdolnością pochłaniania substancji szkodliwych, odpornością chemiczną w szerokim zakresie pH i dużą jonowymiennością. Ze względu na dostępność i stosunkowo niski koszt produkcji, modyfikowany haloizyt może być wykorzystany do usuwania jonów rtęci z wód w sposób trwały.
Istota wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego ze zwietrzeliny haloizytowej do usuwania jonów rtęci Hg2+ z fazy wodnej.
Istota rozwiązania polega na działaniu polem ultradźwiękowym na adsorbent haloizytowy w trakcie jego przemywania po aktywacji kwasowej. Aktywacja kwasem siarkowym zwietrzeliny haloizytowej polega na zmniejszeniu stosunku równoważników atomowych Si/Al z ok. 1: 1 (charakteryzującej surowy haloizyt) do ok. 3: 1 (co przypisuje się usunięciu jonów Al3+), i w rezultacie doprowadza do wytworzenia aktywnej powierzchni adsorbentu. Dwukrotne płukanie gorącą wodą destylowaną w polu ultradźwiękowym niewielkiej mocy, umożliwia lepsze wymywanie usuniętych jonów Al3+ i nieprzereagowanego kwasu siarkowego z przestrzeni między pakietowej haloizytu. Poprawia to zdolności adsorpcyjne jonów rtęci Hg2+ adsorbentu haloizytowego. Aktywowana zwietrzelina haloizytowa, jako adsorbent, może usuwać zanieczyszczenia jonami rtęci Hg2+ w sposób trwały, co pozwala stosować tańszy adsorbent haloizytowy do bezpiecznego i trwałego usuwania ich ze ścieków wodnych.
Potencjał komercjalizacji
Zastosowanie modyfikowanego haloizytu do usuwania jonów rtęci ze ścieków przemysłowych.
Po określeniu parametrów ścieków zawierających jony rtęci w wytypowanym zakładzie przemysłowym zostanie opracowane studium projektowych założeń techniczno-ekonomicznych instalacji oczyszczania ścieków lub adaptacja istniejącej instalacji do użycia adsorbentu haloizytowego. Zbudowana instalacja oczyszczania ścieków z jonów rtęci, jako modelowa może być wdrażana w innych zakładach przemysłowych wymagających rozwiązania problemu ze ściekami zawierającymi jony rtęci.
