< Back to previous page

Project

Process intensification of industrial O3/UV-reactors: experimental approach and modeling.

Eén van de grootste uitdagingen van de 21ste eeuw is het voorzien van drinkwater voor de steeds toenemende populatie op aarde. Een verregaande zuivering van (industrieel) afvalwater gekoppeld aan maximaal hergebruik is dan ook aangewezen. Deze verregaande zuivering kan in een tertiaire zuiveringsstap o.a. met behulp van geavanceerde oxidatietechnieken (AOPs) worden verkregen. De kostprijs van AOPs voor een volledigechemische oxidatie is over het algemeen echter tamelijk hoog. Een alternatief bestaat er dan ook in om deAOPs met partiële doseringen oxidans als voorbehandeling te gebruiken. Het beoogde doel hierbij is hetverhogen van de biodegradeerbaarheid om vervolgens verdere afbraak in de biologische zuivering te latenplaatsgrijpen.

In dit doctoraatsproject wordt de nadruk gelegd op O3 en UV. Deze zijn uitermate geschikt voor integratie in een bestaande waterzuivering. Bovendien wordt in sommige gevallen een duidelijke synergie waargenomen bij gecombineerd gebruik van deze technieken.

In een eerste fase worden de parameters, karakteristiek voor de reactiesnelheid en de massa-overdracht, experimenteel bepaald. Op basis hiervan kunnen de designvergelijkingen voor reactoren opgesteld worden. Omwille van de sterke koppeling tussen deze vergelijkingen worden deze numeriek via eindige elementen opgelost. Hiertoe worden de vergelijkingen geïmplementeerd in een commercieel Computational Fluid Dynamics softwarepakket.

Vervolgens wordt in een tweede fase bestudeerd hoe de principes van procesintensificatie kunnen toegepastworden op een O3/UV-installatie. In het bijzonder zal het gebruik van een fotokatalysator geëvalueerd worden om de UV intensiteit beter te benutten. Daarnaast zal nagegaan worden of het gebruik van een magnetisch veld een invloed heeft op de levensduur van de gebruikte UV-lamp. Tenslotte zal ook het stromingsgedrag in de reactor en de positie van de UV-lampen op basis van de CFD-resultaten worden geoptimaliseerd.

In het kader van deze doctoraatsstudie zal er met verschillende onderzoeksgroepen samengewerkt worden:

- Afdeling Toegepaste Fysische Scheikunde en Milieutechnologie, Departement Chemische Ingenieurstechnieken, KU Leuven: Professor Tom Van Gerven

- Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse, Departement Microbiële en Moleculaire Systemen, KULeuven: Professor Johan Martens

Date:3 Feb 2009  →  31 Dec 2013
Keywords:AOP, CFD, Photocatalyst, Process intensification, Ozone, UV
Project type:PhD project