Gechloreerde organische stoffen kunnen door hun lipofiele en persistente karakter sterk accumuleren in het milieu. Lindaan was ooit het meest gebruikte pesticide wereldwijd en wordt nog steeds beschouwd als een ernstige bedreiging voor het milieu door zijn persistentie in bodem en water. Ook het veelgebruikte trichlooretheen (TRI) is een toxische en recalcitrante grondwaterpolluent die moeilijk te remediëren is. De huidige saneringsstrategieën voor de verwijdering van deze polluenten zijn vaak ontoereikend door te lage verwijderingssnelheden, vorming van toxische nevenproducten en de moeilijkheid om een combinatie aan polluenten te behandelen Het gebruik van palladium kan deze nadelen te niet doen dankzij zijn superieure katalytische eigenschappen in dehalogenatie reacties. Vooral nanokatalysatoren vertonen hoge reactiviteit door hun hoog specifiek oppervlak. Een innovatieve methode voor de aanmaak van Pd nanopartikels, maakt gebruik van de reductie en microbiele precipitatie door de bacterie Shewanella oneidensis, i.e. bio-Pd. De goede kwaliteiten en eigenschappen van deze katalysator bleken reeds in de dechloreringsreactie van PCB's (De Windt et al., 2005). In dit eindwerk werd nagegaan of het gebruik van een reactortechnologie op basis van bio-Pd een alternatief kan zijn voor de huidige remediatietechnieken van TRI en lindaan. In het verleden werd steeds gewerkt met membraanreactoren om de bio-Pd nanopartikels uit het gezuiverde effluent te weerhouden. In dit eindwerk werd echter het inkapselen van bio-Pd nanopartikels in of op een dragermateriaal onderzocht als alternatief voor het gebruik van dure membranen in de reactoren. Alginaat, polyurethaan en polyacrylamide werden allen geschikt bevonden voor de inkapseling van de bio-Pd nanopartikels om dehalogenatie van TRI met waterstof als elektrondonor te bekomen. In vergelijking met een vrije bio-Pd suspensie verliep de verwijdering van TRI evenwel zes maal trager. Vervolgens werden de bio-Pd nanopartikels ingekapseld in deze drie materialen getest in verschillende types reactoren waarbij de verwijderingscapaciteit van lindaan of TRI werd bepaald. Uiteindelijk werd ook de inkapseling van de bio-Pd nanopartikels in membranen verkregen en waarna deze katalytische membranen getest werden op de verwijdering van TRI. Uit de resultaten van deze studie kunnen we besluiten dat de toepassing van bio-Pd nanopartikels in een matrix of in katalytische membranen een succesvolle manier is om dehalogenatie van milieuverontreinigende stoffen door te voeren waarbij ook de bio-Pd nanopartikels uit het effluent van de reactor wordt weerhouden.

Auteur: Pieter Verhagen
Herkomst: Hogeschool Gent, Departement Toegepaste Ingenieurswetenschappen