Publication

Enhancing solar disinfection of water in PET bottles by optimized in-situ formation of iron oxide films. From heterogeneous to homogeneous action modes with H2O2 vs. O-2 - Part 2: Direct use of (natural) iron oxides

Résumé

Solar disinfection (SODIS) is a well-accepted intervention method, leading to an improvement in contaminated water sources. In this work, we attempted to further enhance the bacterial inactivation process during light exposure. By means of iron oxide addition, we generated a film on the inner surface of PET bottles used in SODIS, in order to induce further pathways of solar-mediated inactivation. More specifically, in this 2nd part, the deposition process has been systematically assessed, using iron oxides (Fe-Ox). The deposition parameters, namely, the precursor concentration (50 mg/L to 1 g/L), deposition time (1-4 h), oxide type (semiconductor, Fe species), size (mu m vs. nm), and specific surface area (similar to 5-150m(2)/g), were assessed. The use of H2O2 as the electron acceptor (and heterogeneous photo-Fenton induction) enhanced the efficacy without decreasing the reuse potential. More than 60% and 75% reduction in the treatment time was observed, compared with that for SODIS in a normal bottle, with O-2 and H2O2 (in situ photo-Fenton) as the electron acceptors, respectively. The semiconductor mode of action and controlled iron leaching in the system both demonstrated bactericidal capacity; particularly, it was found that the factors affecting the process partially correlated with the oxide characteristics (size, band gap, and isoelectric point), rather than the capacity to photo-dissolve iron. Consequently, the use of a natural Fe source yielded results (deposition parameters and efficacy) resembling those for iron salts, indicating the dominant inactivation pathways governing the process in the presence or absence of H2O2. Finally, the disinfection of natural lake water with natural Fe-deposed bottles showed similar results to those of Fe-salt-deposed bottles, indicating that in a suitable matrix, the process can work equally well.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (36)
Purification de l'eau
vignette|Usine de traitement de l'eau à Fontburn, dans le nord de l'Angleterre. La purification de l'eau regroupe l'ensemble des techniques et méthodes permettant d'obtenir de l'« eau de procédé » à partir d'eau potable. Beaucoup d'industries utilisent de l'eau douce pour leurs procédés de production. L'eau de procédé peut avoir différents noms – et différentes caractéristiques – selon l'industrie et l'application, par exemple : « eau purifiée » et « eau pour préparation injectable » (eau PPI) dans l'industrie pharmaceutique ; « eau ultrapure » ou « eau » en microélectronique.
Fer
Le fer est l'élément chimique de numéro atomique 26, de symbole Fe. Le corps simple est le métal et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, le plus souvent sous forme d'alliages divers. Le fer pur est un métal de transition ductile, mais l'adjonction de très faibles quantités d'éléments additionnels modifie considérablement ses propriétés mécaniques. Allié au carbone et avec d'autres éléments d'addition il forme les aciers, dont la sensibilité aux traitements thermomécaniques permet de diversifier encore plus les propriétés du matériau.
Dépôt physique par phase vapeur
vignette|Montage expérimental d’une évaporation par dépôt chimique vapeur Le dépôt physique en phase vapeur (ou PVD pour l'anglais physical vapor deposition) est un ensemble de méthodes de dépôt sous vide de films minces : Évaporation directe : Évaporation sous vide (ou évaporation) Évaporation par faisceau d'électron en phase vapeur (angl. electron beam evaporation) Pulvérisation cathodique (sputtering) : les particules de métal sont séparées de leur substrat par bombardement ionique.
Afficher plus
Publications associées (86)

Acids from fruits generate photoactive Fe-complexes, enhancing solar disinfection of water (SODIS): A systematic study of the novel " fruto-Fenton " process, effective over a wide pH range (4-9) .

César Pulgarin, Aline Laetitia Schaub, Stefanos Giannakis, Giulio Farinelli, Mona Kohantorabi

This study aimed to enhance solar disinfection (SODIS) by the photo-Fenton process, operated at natural pH, through the re-utilization of fruit wastes. For this purpose, pure organic acids present in fruits and alimentary wastes were tested and compared wi ...
Pergamon-Elsevier Science Ltd2024

Sunshine and a pinch of tropical soils: A natural, low-cost photo-Fenton variation for safer water, assisted by H2O2 or percabonate

César Pulgarin, Michaël Bensimon, Stefanos Giannakis, Thomas Guillaume, Jérémie Decker

Clean water is essential for human survival, but access to safe drinking water remains a challenge in resource -limited regions. Herein, we explored a low-cost but effective solution for water potabilization using natural iron sources from soils along with ...
ELSEVIER2023

Oxidative Water Treatment: The Track Ahead

Urs von Gunten, Yun Ho Lee

Chemical oxidation has been applied in municipal water treatment for more than a century, initially for disinfection. In the early decades, chlorine disinfection was adopted in the fight against waterborne disease. However, the oxidative properties of chlo ...
2023
Afficher plus
MOOCs associés (17)
Water quality and the biogeochemical engine
Learn about how the quality of water is a direct result of complex bio-geo-chemical interactions, and about how to use these processes to mitigate water quality issues.
Analyse du cycle de vie environmental
MOOC introduction à la pensée du cycle de vie et aux concepts théoriques pour réaliser et critiquer une analyse du cycle de vie.
Algèbre Linéaire (Partie 1)
Un MOOC francophone d'algèbre linéaire accessible à tous, enseigné de manière rigoureuse et ne nécessitant aucun prérequis.
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.