FULL TEXT (pdf, 1.14 MB)

Abstract
This thesis evaluates the combination of ozone and activated carbon to remove impurities from industrial wastewater. Three different removal mechanisms are involved. Activated carbon can adsorb the impurities, ozone can oxidise them directly and ozone can remove them indirectly through the formation of radicals.
This thesis will investigate whether activated carbon has a catalytic effect on the formation of radicals, and the influence of carbon properties and pH on this catalytic effect. Experiments are performed in presence of parachlorobenzoic acid (pCBA). PCBA reacts very fast with hydroxyl radicals, but has a low reactivity with ozone, and shows little adsorption onto activated carbon. Because of these properties, a possible catalytic effect of activated carbon will be clearly detected. The experimental design consists of three different experiments. The first one is the adsorption of pCBA onto activated carbon. A second experiment is the treatment of pCBA with ozone, and finally pCBA is treated simultaneously with ozone and activated carbon.
Activated carbon has a catalytic effect when the result of the simultaneous use of ozone and activated carbon is not just the sum of the results of the experiments with ozone en activated carbon separately.
The results show that activated carbon has an obvious catalytic effect on the formation of radicals. The pH has a large influence on the catalytic effect, the effect is the most visible at pH 9. The carbon properties investigated in this thesis, the ash content and concentration of basic groups, show no correlation with the catalytic effect of the selected activated carbons.

Abstract
Deze masterproef onderzoekt de combinatie van ozon en actief kool om onzuiverheden uit industrieel afvalwater te verwijderen. Deze combinatie kan op drie verschillende manieren de onzuiverheden verwijderen. Het actief kool kan de onzuiverheden adsorberen, ozon kan ze direct oxideren en ozon kan ze indirect afbreken via de vorming van radicalen. Er wordt onderzocht of actief kool een katalytisch effect heeft op de vorming van radicalen, en wat de invloed van verschillend factoren op dit katalytische effect is.
Om te onderzoeken of actief kool een katalytisch effect heeft op de vorming van hydroxylradicalen bij ozonisatie, worden testen met parachlorobenzoëzuur (pCBA) uitgevoerd. PCBA reageert immers zeer snel met (hydroxyl)radicalen, maar wordt zeer slecht afgebroken door de directe reactie met ozon en vertoont weinig adsorptie aan actief kool. Zo zal een eventueel katalytisch effect van het actief kool goed waarneembaar zijn. De proefopzet bestaat uit drie verschillende proeven. De eerste proef is adsorptie van pCBA op actief kool. Een tweede proef is de behandeling van pCBA met ozon. Ten slotte wordt pCBA behandeld met ozon en actief kool samen. Actief kool heeft een katalytisch effect als het resultaat van de combinatie actief kool met ozon niet louter de optelsom is van de resultaten van de proeven met enkel ozon en enkel actief kool.
Uit de resultaten blijkt dat actief kool een waarneembaar katalytisch effect heeft op de vorming van radicalen. De pH heeft een grote invloed op het katalytische effect, bij pH 9 is het effect het grootst. Correlatie met de onderzochte eigenschappen, met name het aantal basische groepen en asgehalte, levert geen eenduidig verband op voor de geselecteerde actief kolen.

kandidaat voor de graad van Academische Master Industriële Wetenschappen, Chemie
Promotoren:
dr. ir. L. Braeken
ir. M. Lynen
Academiejaar 2009- 2010
kandidaat TNAV scriptieprijs 2010