BioCAT:
Innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzerlegering
Wim De Windt Biorem Engineering
24/4/2012
Biorem Engineering: ligging
www.bioremengineering.com Technologiepark 30C 9052 Gent (Zwijnaarde) Biotechnologie vallei
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-1-
Biorem Engineering: lab activiteiten Haalbaarheidstesten: • Microcosm testen Screening en evaluatie Verschillende parameters en formuleringen • Kolom testen Testen op laboratorium schaal 2 tot 6 maand opvolgen 2 tot 3 formuleringen
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-2-
Biorem Engineering: technologische platform AEROBEADSTM
DECHLOREMTM
OXYGELTM
BioCATTM
Minerale olie, Petrochemisch residuen, Polyaromaten PCB’s, Gehalogeneerde pesticiden Gechloreerde solventen
Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-3-
BioCAT: technologische situering
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-4-
BioCAT: technologie •
Uiterst fijne partikels met een zeer reactief actief oppervlak
•
Bruikbaar als krachtige reductieve katalysator
•
bi- en trimetallische micro-partikels
•
Toepasbaar onder vorm van slurry of granulaat
Poeder Slurry
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
Pellets
-5-
BioCAT: gechlorineerde solventen Vergelijking van afbraakresultaten van vinyl chloride en 1,2-DCA in microcosm testen: BioCAT vs zero-valent ijzer: • BioCAT: vorming van ethaan en etheen • ZVI: geen reactiviteit binnen de opgevolgde tijdsspanne • Snellere en vollediger afbraak
slurry
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
pellets
-6-
BioCAT slurry: Injectie In het kader van onze aanbieding voor Citychlor (Pilootproef innovatieve saneringstechniek: ijzer) stelden HMVT en Biorem een evaluatie van 2 verschillende injectie technieken voor: -Direct Push
-Injectie op filters
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-7-
BioCAT: concept van de pellet • Poreuze pellets worden gemaakt met BioCAT trimetallisch poeder en genereren autonoom waterstofgas • Dit waterstofgas wordt actief geconverteerd naar reactieve waterstof-radicalen voor de hydrodechlorinatie reacties in water
10 mm
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
Productie: Extrusie
-8-
BioCAT civiele technieken: katalytische bed reactor
• Water purificatie media • Geschikt voor polluenten die moeilijk te behandelen zijn met actief kool (VC, VOC, pesticiden, farmaceutische micropolluenten, gebromeerde componenten,…) • Katalytische deeltjes zitten gebonden in poreuze granules
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-9-
BioCAT civiele technieken: filter gate
Voordelen van BioCAT: • Breed spectrum dehalogenatie • Lange levensduur (>1 jaar)
• Beperkt dichtslibben / vervuiling van de katalysator • pH intra-granulaat is optimaal • Relatief korte contacttijd nodig
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-10-
BioCAT civiele technieken: CRW
Unsaturated zone
Katalytische recirculatie systemen voor volledige en snelle in-situ degradatie op een innovatieve en kosten-efficiënte wijze Ground surface Infiltration trench (optional)
Reactive Filter Pack (BioCAT)
Groundwater table
Upper screen
Saturated zone
Casing Submersible pump Groundwater circulation Lower Screen Reactive Filter Pack (BioCAT)
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-11-
BioCAT slurry: Pentachloor fenol
PCP removal efficiency (%)
PCP removal efficiency (%) after 15days of treatment 2,3,5,6 tetrachlorophenol
60
PCP
Pentachlorophenol 1-2propanediol 2,3,5,6 tetrachlorophenol
40
Methyl paraben
butanol
20 Paraben
0
D1 D0
D10
D15
Time rxn (days)
Injectie lage concentraties BioCAT slurry in PCP-verontreinigde aquifer (microcosm): • > 40 % afbraak binnen 2 weken • Lager gechloreerde afbraakproducten: aanwezig, nog verder identificeren
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-12-
BioCAT: Slurry • Degradatie potentiaal voor een DNAPL met gechloreerde solventen: zeer krachtige reductieve katalysator • Zichtbare reactiviteit binnen de 2 weken na injectie van BioCAT slurry in het pure product (zaklaag van gechlorineerde solventen)
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-13-
BioCAT: DNAPL resultaten Resultaten na 3 maanden testopzet in een DNAPL (niet behandeld vergeleken met een behandeling van BioCAT slurry) ClHexachloroEane Pentachloroéthane 1122TTCEa 1112TTCEa 1,1,2 TCEa CLM4 1,1,1-TCEa Propylène Propane Ethylène Ethane Méthane 0,01
0,1
BioCAT CONTROL
1
10
100
1000
10000 100000
Log Concentration (µM)
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-14-
BioCAT: beperkingen
BioCAT granulaten: • Chemische precipitatie (bvb carbonaten) passivatie • Nood aan grondwaterstroming (filter gate, CRW) BioCAT slurry: • Nood aan water in de nabijheid om the katalysator te activeren • Gevoeliger aan omgevingsfactoren (passivatie)
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-15-
BioCAT: erkenning •
Onze visie van continue verbetering ondersteunt onze strategie van technologie ontwikkeling en bescherming van onze intellectuele eigendom.
•
De technologieën die ontwikkeld werden binnen Biorem Engineering hebben reeds internationale aandacht getrokken met verschillende prijzen tot gevold.
European Environmental Press Gold Award, Lyon 2008 Halve finale, Lyon 2010
European Venture Contest Finalist, Barcelona 2009
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
PriceWaterhouseCoopers Best Company Strategy for Cleantech Award, Luxembourg 2009
-16-
BioCAT: referenties en contactgegevens U bent van harte welkom op onze kantoren in het Gentse , of op het Business Center in het Luikse voor verdere referenties en bespreking U kan ons altijd bereiken voor meer informatie op :
[email protected] www.bioremengineering.com
BioCAT : innovatieve verbeterde in-situ reductie met bi-metallische ijzer legering
-17-