Innovációk

GOP kutatás-fejlesztési projektek

ARZÉN DETEKTOR FEJLESZTÉSE: Az ivóvizek arzénmentesítése során alkalmazott technológiák eredményeképpen az ivóvíz arzéntartalmát megkötik egy hordozóanyagon (koagulációs technológia) vagy egy adszorbensen. Az arzéntartalom az eltávolítás során felhalmozódik a szűrőanyagokban (a szűrőanyagok telítődnek) és az ivóvíz arzéntartalma lassan visszaáll a tisztítás előtti értékére. Az arzéntartalom változásának mérése fontos feladat, amelyet a fejlett világban az ivóvíz-szolgáltatók akkreditált laboratóriumok segítségével oldanak meg. A fejlődő világban ez a laboratóriumi infrastruktúra jelentős területeken hiányzik. Banglades területén 2,7 millió, egészségügyi határértéket meghaladó arzéntartamú kút található, nagyrészt olyan vidékeken, ahol időszakosan még a terület megközelítése is lehetetlen. A rendelkezésre álló arzéndetektáló „kit”-ek (csomagok) a higany-bromid folt módszert használják, amely egy standardként elfogadott arzéndetektáló eljárás. Az eljárás során reagenseket adnak a vizsgálandó víz mintához, majd a keletkező arzin gázt átvezetik a higany-bromidon, amely elszíneződik. Az eljárásban felhasznált anyagok és a keletkező arzin gáz mind súlyosan mérgező anyagok. A fejlesztés eredményeként létrejön egy reagens csomag, a hozzá kapcsolódó mikrofluidikai utakkal (ezek szabják meg a folyadékáramlás irányát) és innovatív, kézzel üzemeltethető szelepekkel. A mikrofluidikai rendszer egy olcsó vákuumformázott fóliarendszerrel jön létre, amely olcsó de tartós keményműanyag házba kerül. Ez az egyszer használatos egységcsomag tartalmaz minden, a mintakezeléshez szükséges reagenst és a detektor higany-bromidot. A reagensek előre csomagolásával kiküszöbölhető bármilyen szakképzetlenségből származó hiba, a felhasználónak csak az analizálandó ivóvíz mintát kell a csomagba betöltenie. A csomagok zártak, így a keletkező arzin gáz sem veszélyes a felhasználóra. Az elhasznált reagens csomagok könnyen összegyűjthetőek és így a veszélyes anyagok kezelése is kontrollálható. A reagens csomaghoz kapcsolódó leolvasó egység a mérés eredményének pontos értékét határozza meg.

MÁGNESES ELVŰ ARZÉN SZEPARÁTOR FEJLESZTÉSE: Az ivóvizek arzénmentesítése során alkalmazott technológiák eredményeképpen az ivóvíz arzéntartalmát megkötik egy hordozóanyagon (koagulációs technológia) vagy egy adszorbensen. Az arzéntartalom az eltávolítás után koncentrálódik a koagulációs technológia során az úgynevezett vasiszapban, míg az adszorbensek esetében a regenerátumban. Az AsMet technológia alkalmazása során arzénban gazdag NaOH oldat keletkezik az adszorbens regenerálása után. Az oldat semlegesítésére a technológia kifejlesztői sósavat és vas-kloridot használnak, amely pehelyképződés után laza felületi adszorpcióval megköti az arzént, majd kiülepszik. A vas iszap elválasztható a víztől, majd préselés után deponálják. A vas iszap vízben visszaoldódik, TCLP minősítésnek nem felel meg, így a deponálására különleges tárolókat kell építeni, amelyek sorsa nem 100%-osan garantálható, így az arzénszennyeződés visszajuthat a természetbe. A projekt célja egy a bányászati iparban kidolgozott módszer továbbfejlesztése és alkalmazása az arzénmentesítés során keletkező hulladék kezelésére. A fejlesztendő technológia célja a szennyeződés vas-oxid szerkezetbe ágyazása. Az alkalmazott vas-oxid szerkezet a magnetit, amely egy két és egy három vegyértékű vas atomból áll, ezek közül bármelyik helyettesíthető egy eltérő atomra a megfelelő vegyértékkel. Az így keletkező oxidkeramikus anyagot ferritnek hívják. A megfelelő termelési paraméterek beállításával stabilan termelt ferrit részecskéket el kell választani a visszamaradó folyadéktól. A feladat megoldására egy nagy mágneses gradienssel rendelkező elektromágneses szeparátor kerül kifejlesztésre. A szeparátor egységnek meg kell oldani a keletkezett ferromágneses részecskék agglomerálását, majd az összetapadt részecskék kitapadnak a szeparátor gradiensképzőjén. A szűrési szakasz végén a gradiensképzőre feltapadt ferromágneses ferrit részecskéket lemágnesezi a szeparátor és ellenáramú öblítéssel eltávolítja.

ÉAOP fejlesztési projektek

KUTATÓ-FEJLESZTŐ-GYÁRTÓ BÁZIS ÉPÍTÉSE: Ezen projekt fő célja egy olyan adszorbens anyagcsalád kifejlesztése, melynek tagjai - megfelelő anyagtechnológiai és gyártástechnológiai paraméterek változtatásával célirányosan alkalmazhatók nemcsak az arzén, hanem a bór, a jód, a fluor szelektív kiszűrésére az ivóvizekből. A projekt alapját egy japán adszorbens-gyanta képezi. Ennek a gyártástechnológiájára alapozva, szisztematikus magyar-japán K+F munkával olyan adszorbens anyagcsaládot fejlesztünk ki, melynek tagjai, eltérő kapacitással ugyan, de képesek a korábban említett káros vízösszetevők: a bór, a jód, a fluor és az antimon kiszűrésére a vízből. Az adszorbens anyagcsalád fluormentesítő tagja nemcsak az ivóvíztisztításban, de a félvezetőgyártás hulladék szennyvizének tisztításánál is jelentős szerepet kaphat.