Tehnologie integrată pentru eliminarea avansată a metalelor grele și a arseniului din matrici complexe utilizând nanomateriale adsorbante

OxyAds

PN-III-P2-2.1-PTE-2021-0309

(81PTE/2022)

La momentul actual nu există, nici la nivel național, nici internațional, tehnologii industriale integrate eficiente operațional și investițional,  de eliminare a As din apă în combinații cu metale grele, compuși ai azotului și matrice organică naturală a apei, fără generare de subproduși și reziduuri toxice.

Scopul proiectului

Scopul proiectului îl constituie transferul și dezvoltarea unei tehnologii de depoluare a apelor cu conținut ridicat de metale grele și arsen aflate într-o matrice poluantă complexă către un agent economic cu importantă activitate în dezvoltarea, implementarea tehnologiilor și producția de sisteme pentru tratarea apei (ICPE Bistrița), în vederea creșterii competitivității economice a acestuia, precum și implementarea tehnologiei la un operator economic cu importantă activitate în tratarea si distribuția apei potabile(Aquatim S.A).

Autoritate contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării

Perioada de implementare: 21/06/2022-20/06/2024

Buget: 273.836 lei

Responsabil proiect: Dr. Habil. Radu Claudiu Fierăscu

  • Parteneri
  • Obiectiv general
  • Obiective specifice
  • Etapa I
  • Etapa II
  • Etapa III
  • Diseminarea rezultatelor
Parteneri

Partener 2: Universitatea din București

Responsabil proiect: Șef lucrări. Dr. Chim. Sorin Marius Avramescu

Partener 3: AQUATIM S.A.

Responsabil proiect: Dr. Ilie Vlaicu

Obiectiv general


Scopul proiectului îl constituie transferul și dezvoltarea unei tehnologii de depoluare a apelor cu conținut ridicat de metale grele și arsen, aflate într-o matrice poluantă complexă, către un agent economic cu importantă activitate în dezvoltarea, implementarea tehnologiilor și producția de sisteme pentru tratarea apei (ICPE Bistrița), în vederea creșterii competitivității economice a acestuia, precum și implementarea tehnologiei la un operator economic cu importantă activitate în tratarea si distribuția apei potabile (Aquatim S.A).

Obiective specifice
  • Documentarea transferului la scară industrială a tehnologiei de laborator validate și identificarea posibilităților de optimizare a tehnologiei propuse (funcțional, operațional și energetic) prin alinierea la ultimele descoperiri științifice în domeniu, pentru asigurarea succesului transferului;
  • Transferul și optimizarea în mediul industrial a tehnologiei propuse;
  • Validarea eficienței tehnologiei de către entități independente;
  • Demonstrarea eficienței tehnologiei implementate în mediul industrial.
Etapa I

Activități preliminare pentru validarea tehnologiei la nivel industrial.

Perioadă de implementare: 21.06.2022 – 31.12.2022

Activități ICECHIM:

  • Studiul și analiza posibilităților de optimizare a procesului de sinteză în vederea obținerii nanomaterialelor adsorbante cu proprietăți controlate la scara industrială;
  • Sinteza și caracterizarea materialelor adsorbante pentru tehnologie;
  • Diseminarea rezultatelor.
Etapa II

Validarea în mediul industrial a tehnologiei propuse.

Perioadă de implementare: 01.01.2023 – 31.12.2023

Activități partener ICECHIM:

  • Sinteza și caracterizarea materialelor adsorbante pentru tehnologie;
  • Sinteza nanomaterialelor adsorbante pentru modelul funcțional;
  • Caracterizarea analitică a nanoadsorbanților pre și post tratament;
  • Validarea tehnologiei de către laboratoare acreditate;
  • Protejarea drepturilor de proprietate intelectuală;
  • Diseminarea rezultatelor.
Etapa III

Demonstrarea eficienței tehnologiei în mediul industrial.

Perioadă de implementare: 01.01.2024 – 20.05.2024

Activități partener ICECHIM:

  • Implementarea nanomaterialelor adsorbante în instalația pilot;
  • Caracterizarea nanomaterialelor adsorbante pre și post tratament ;
  • Elaborare specificatie tehnică finală pentru tehnologia integrată demonstrată la nivel industrial;
  • Diseminarea rezultatelor.
Diseminarea rezultatelor

Articole ISI publicate

  1. Fierascu, R.C.; Fierascu, I.; Matei (Brazdis), R.I.; Manaila-Maximean, D. Natural and Natural-Based Polymers: Recent Developments in Management of Emerging Pollutants. Polymers 2023, 15, 2063. https://doi.org/10.3390/polym15092063
  2. Matei, R.I.; Raditoiu, V.; Fierascu, I.; Baroi, A.M.; Fistos, T.; Ulinici, S.C.; Avramescu, S.M.; Radu, D.; Fierascu, R.C. Procedure for Large-Scale Production of Apatite-Based Adsorbent Material for Arsenic Removal. Proceedings 2023, 90, 14. https://doi.org/10.3390/proceedings2023090014
  3. Matei, R.I.; Baroi, A.M.; Fistos, T.; Fierascu, I.; Grapin, M.; Raditoiu, V.; Raduly, F.M.; Nicolae, C.A.; Fierascu, R.C. Clam Shell-Derived Hydroxyapatite: A Green Approach for the Photocatalytic Degradation of a Model Pollutant from the Textile Industry. Materials 2024, 17, 2492. https://doi.org/10.3390/ma17112492
  4. Florentina Monica Raduly, Valentin Raditoiu, Alina Raditoiu, Maria Grapin, Radu Claudiu Fierascu, Iuliana Raut, Mariana Constantin, Functionalized Palygorskite as delivery platforms for bioactive asymmetric beta-diketone dyes, Crystals, 2024 (crystals-3090778)
  5. Roxana Ioana Matei (Brazdis), Sorin-Marius Avramescu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Irina Fierascu, Florentina Monica Raduly, Radu Claudiu Fierascu, Removal of phenol and non-steroidal anti-inflammatory drugs from water matrices using doped hydroxyapatite, UPB Scientific Bulletin, Series B: Chemistry and Materials Science, 2024

Manifestări științifice

  1. The International Symposium “priorities of chemistry for a sustainable development” PRIOCHEM – XVIII-th Edition. October 26-28, 2022, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Sorin Marius Avramescu, Sorin Claudiu Ulinici, Ilie Vlaicu, Grigore Vlad, Irina Fierascu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Radu Claudiu Fierascu, Development of adsorbent nanomaterials – from laboratory technology to industrial scale demonstrator – OxyAds project
  2. 22nd Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering September 7-9, 2022, Sinaia, ROMANIA, Wastewater depollution studies using hydroxyapatite-based adsorbents, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Sorin Marius Avramescu, Irina Fierascu, Toma Fistos, Anda Maria Baroi, Radu Claudiu Fierascu
  3. International Exhibition of Inventions and Innovations “TRAIAN VUIA – 2022 Timisoara – Integrated technology for the advanced removal of heavy metals and arsenic from complex matrices using adsorbent nanomaterials (OxyAds) Radu Claudiu Fierascu, Sorin Claudiu Ulinici, Sorin Marius Avramescu, Ilie Vlaicu, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Irina Fierascu (mediale de argint)
  4. Applications of Chemistry in Nanosciences and Biomaterials Engineering, NanoBioMat 2022 – Winter Edition, Application of Phosphatic Nanomaterials on Polluted Water Decontamination – Case Study. Roxana Ioana Matei (Brazdis), Sorin-Marius Avramescu, Irina Fierascu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Radu Claudiu Fierascu
  5. International Scientific Symposium CURRENT TRENDS IN NATURAL SCIENCES 2023, Phosphatic nanobiomaterials with metaloxide heterojunctions – photocatalysts for wastewater treatment, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Maria Grapin, Valentin Raditoiu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Ioana Silvia Hosu, Irina Fierascu, Radu Claudiu Fierascu
  6. Exploratory Workshop NeXT-Chem: “Innovative Cross-Sectoral Technologies” May 22-23, 2023, ROMANIA, Synthesis and characterization of metal-oxide photocatalysts with heterojunctions for wastewater treatment, Maria Grapin, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Valentin Raditoiu, Monica Florentina Raduly, Alina Raditoiu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Ioana Silvia Hosu, Irina Fierascu, Radu Claudiu Fierascu
  7. Virtual International Scientific Conference on “Applications of Chemistry in Nanosciences and Biomaterials Engineering” NanoBioMat 2023 – Summer Edition, 28-30 June 2023, The Use of Hydroxyapatite and its Derivatives in the Depollution of Wastewaters. Roxana Ioana Matei (Brazdis), Maria Grapin, Valentin Raditoiu, Irina Fierascu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Alina Raditoiu, Florentina Monica Raduly, Radu Claudiu Fierascu
  8. Procedure for large-scale production of apatite based adsorbent material for arsenic removal, Roxana Ioana Matei, Valentin Raditoiu, Irina Fierascu, Anda Maria Baroi, Toma Fistos, Sorin Claudiu Ulinici, Sorin Marius Avramescu, Dorian Radu, Radu Claudiu Fierascu, “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM XIXth Edition, 11-13 Octombrei 2023, Bucuresti
  9. Roxana Ioana MATEI (BRAZDIS), Anda Maria BAROI, Toma FISTOS, Lia Mara DITU, Irina FIERASCU, Cristian-Andi NICOLAE, Monica Florentina RADULY, Maria GRAPIN, Valentin RADITOIU, Radu Claudiu FIERASCU, HOW CAN NANOMATERIALS AND NANOTECHNOLOGY ADVANCEMENTS CAN FIND APPLICATOINS IN OUR VERYDAY LIFE, International Scientific Symposium, CURRENT TRENDS IN NATURAL SCIENCES, 16 – 18 May 2024, National University of Science and Technology POLITEHNICA Bucharest, Pitesti University Centre, Romania
  10. RADU CLAUDIU FIERASCU, DEVELOPMENT OF APATITIC NANOMATERIALS FOR INCREASING THE QUALITY OF LIFE, International Conference on Innovative Research, EUROINVENT, Iași, 6-7 June 2024. Key-note lecture
thin

Capitol de carte

  1. Brazdis, Roxana-Ioana; Fierascu, Radu Claudiu; Avramescu, Sorin-Marius; Fierascu, Irina. Nanomaterials for the removal of organic pollutants from agrofood wastewaters. In: Advanced Technologies in Wastewater Treatment: Food Processing Industry, Editori: Angelo Basile, Alfredo Cassano si Carmela Conidi; Pag. 355 – 381, 2023; ISBN 978-032388510-2, 978-032390698-2, DOI 10.1016/B978-0-323-88510-2.00008-7, Elsevier

Workshop

  1. Removal of heavy metals and arsenic from water matrices using adsorbent nanomaterials, In cadrul The lnternational Symposium “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM XIXth Edition, 11-13 Octombrie 2023, Bucuresti, over 20 participants, Book of Abstracts (pag 65), ISSN 2601 – 419X and ISSN-L 2601 – 4181 – English ed., CD-ROM, other Electronic Supports.

Participare la manifestări de inventică

  1. INNOVERSE Innovation & Invention Expo 28-29 August 2023, Georgia, Gwinnett, GA, USA – Integrated technology for advanced removal of heavy metals and arsenic from complex matrices using adsorbent nanomaterials, PN-III-P2-2.1-PTE-2021-0309 – Radu Claudiu Fierascu, Sorin Claudiu Ulinici, Sorin Marius Avramescu, Ilie Vlaicu, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Irina Fierascu – Certificate of Achievement & Gold Medal – din partea salonului.