Novel advanced oxidation with plasma discharge in a hyperbolic vortex

In de waterzuivering kunnen organische microverontreinigingen worden afgebroken met behulp van toegevoegde oxidanten en daarmee gevormde radicalen in een geavanceerde oxidatie technologie.

Technologie

De toepassing van gepulseerde elektrische ontladingen in de gasfase (plasmatechnologie) voor de vorming van oxidanten en radicalen is een veelbelovende methode voor de vorming van deze reactieve moleculen en daarmee potentieel ook voor oxidatieve afbraak van organische verontreinigingen in de waterfase.

Uitdaging

In de praktijk is het echter lastig om de reactieve moleculen in de korte duur dat zij bestaan (nanosecondes tot secondes) vanuit de gasfase efficient in te brengen in de waterfase, waardoor de efficientie van dit soort systemen in de praktijk laag zal zijn.

Oplossing

In dit project stellen we daarom een voor om de plasmaontladingen te integreren in een hyporbolische vortex waarin onderdruk wordt gecreëerd zodat de reactieve moleculen uit de gasfase in de waterfase worden gezogen. De mengeigenschappen van een Taylor-Couette-achtig stromingsregime in een dergelijk systeem belooft een zeer effectieve menging en daarmee ook afbraak van organische moleculen in de vloeibare fase.

Tussentijdse resultaten

Agostinho LLF, Pecnik R, Woisetschläger J, de Kroon E, Şişcanu N, van de Griend MV, Loiskandl W, Fuchs EC. Enhanced Oxygen Volumetric Mass Transfer in a Geometrically Constrained Vortex. Water. 2022; 14(5):771. https://doi.org/10.3390/w14050771

van de Griend MV, Warrener F, van den Akker M, Song Y, Fuchs EC, Loiskandl W, Agostinho LLF. Vortex Impeller-Based Aeration of Groundwater. Water. 2022; 14(5):795. https://doi.org/10.3390/w14050795