הפרדה והשבה ע"י פלוקולציה
| מוסד לימוד | הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל |
| מקצוע | ביולוגיה |
| מילות מפתח | Flocculation, הפרדה והשבה, טיהור מי שתיה, פלוקולציה, פריחת אצות, ריכוז, ריכוז ספורות |
| שנת הגשה | 2007 |
| מספר מילים | 2396 |
| מספר מקורות | 5 |
תקציר העבודה
פלוקולציה – תקציר הקדמה- הטכנולוגיה תהליך הפלוקולציה משמש בעיקר לטיהור מי-שתייה, טיהור מי שופכין וטיהור פסולת ממפעלים. ללא תהליך זה קשה יותר (כלומר יקר יותר) או בלתי אפשרי להפריד את החלקיקים מהנוזל.
בתהליך זה חלקיקים או מומסים נצמדים זה לזה ויוצרים פתיתים (flocs). ניתן להפריד פתיתים אלו בקלות יחסית מהנוזל בזכות שינוי בגודל החלקיקים (מאפשר סינון בעלות נמוכה יותר) או שינוי בצפיפות החלקיקים (מאפשר שיקוע או ציפה).
החומרים המשמשים בתהליך הפלוקולציה, וגורמים ליצירת הצברים נקראים פלוקולנטים. מרבית הפלוקולנטים הינם קטיונים רב ערכיים כדוגמת יוני סידן, אלומיניום, ברזל או מגנזיום. הקטיונים מגיבים עם מולקולות וחלקיקים הטעונים שלילית, וכך מבטלים את הדחייה בין חלקיקים אלו ומאפשרים להם לעבור אגרגציה. בנוסף לקטיונים, ישנם פולימרים המשמשים אף הם כפלוקולנטים, ופועלים במנגנונים שונים: יצירת גשרים, נטרול מטען, יצירת קומפלכס פולימרי או פלוקלציה ע"י פולימר חופשי. הפלוקולטנטים הפולימריים יכולים לא טעונים, טעונים חיובית או טעונים שלילית.
שימושים וממצאים שהוסקו
1 . הפרדת ארסן ממי שתייה ע"י פלוקולציה המלווה במיקרופילטרציה: הארסן נמצא באופן טבעי במים במקומות רבים בעולם. כמות מזערית ממנו – 60ppm בלבד הינה קטלנית לבני-אדם. שיטת ההפרדה המוצעת הינה פלוקולציה ע"י FeCl3 או Fe2(SO4)3.
בשני המקרים התקבלה יעילות הפרדה השואפת ל- 100% בריכוזים מסדר גודל של mg/liter.
2 . השבת ספורות של בצילוס באמצעות פלוקולציה: חיידקי ה- Bacillus הינם מק"א המנוצלים כבסיס לחומרי הדברת חרקים וזאת הודות ליכולתם ליצור ספורות וטוקסינים בעלי ספציפיות רבה לחרקים. במסגרת המחקר בוצעה פלוקולציה למרק שהכיל חיידקי Bacillus sphaericus במצב של ספורות, ונבדקה יעילות הפלוקולציה בנוכחות הפלוקולנטים הבאים שנמצאו יעילים CaCl2·2H2O, FeCl3·6H2O, Al2(SO4)3 וטנין, עבורם התקבלה יעילות השואפת ל 100%. בנוסף נבדקו שני פלוקולנטים נוספים שלא נמצאו יעילים.
3 . נטרול פריחת אצות מזיקה ע"י פלוקולציה עם חרסית (Clay): אצות מיקרוסקופיות מתרבות בקצב גידול מהיר ומצטברות במקור המים (למשל ימות ואגמים). השיטה מיושמת כיום בהצלחה במזרח הרחוק. יתרונות וחסרונות באופן כללי היתרון של תהליך הפלוקולציה הוא הקלה על הפרדת חלקיקים מנוזל במצבים בהם ללא פלוקולציה היה קשה, יקר או כמעט בלתי אפשרי לבצע את ההפרדה. ככל שגודל הפתיתים שנוצרים בפלוקולציה גדול יותר כך שלבי ההפרדה העוקבים יהיו זולים יותר, ולכן תהליך ההפרדה כולו יהיה כלכלי יותר ויחשב למוצלח יותר. עם זאת תהליך זה אינו מתאים להפרדה של כל מומס, כיוון שהפלוקולציה עשויה לשנות את מבנהו ואת אופיו החלקיק אותו מפרידים במידה והמטרה היא השבה של החלקיק ולא ניקיון התמיסה. תוכן עיניינים הפרק עמוד
1 . הקדמה
2
2 .
דוגמאות ליישומי הפלוקולציה
3 2.1. הפרדת ארסן ממי – שתייה ע"י פלוקולציה המלווה במיקרופילטרציה
3 2.2. השבת ספורות של B. sphaericusע"י פלוקולציה לצורך הפקת חומרי הדברה
4 2.3. נטרול פריחת אצות מזיקה ע"י פלוקולציה
6
3 .
דיון והשוואה בין היישומים 7
4 .
בבליוגרפיה
9
