Pollutant emissions during pyrolysis and combustion of waste printed circuit boards, before and after metal removal

The constant increase in the production of electronic devices implies the need for an appropriate management of a growing number of waste electrical and electronic equipment. Thermal treatments represent an interesting alternative to recycle this kind of waste, but particular attention has to be paid to the potential emissions of toxic by-products. In this study, the emissions from thermal degradation of printed circuit boards (with and without metals) have been studied using a laboratory scale reactor, under oxidizing and inert atmosphere at 600 and 850 °C. Apart from carbon oxides, HBr was the main decomposition product, followed by high amounts of methane, ethylene, propylene, phenol and benzene. The maximum formation of PAHs was found in pyrolysis at 850 °C, naphthalene being the most abundant. High levels of 2-, 4-, 2,4-, 2,6- and 2,4,6-bromophenols were found, especially at 600 °C. Emissions of PCDD/Fs and dioxin-like PCBs were quite low and much lower than that of PBDD/Fs, due to the higher bromine content of the samples. Combustion at 600 °C was the run with the highest PBDD/F formation: the total content of eleven 2,3,7,8-substituted congeners (tetra- through heptaBDD/Fs) was 7240 and 3250 ng WHO2005-TEQ/kg sample, corresponding to the sample with and without metals, respectively.

Emissions of Gases, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Brominated Pollutants during Thermal Degradation of Waste Printed Circuit Boards

Resumen del póster presentado en Symposium on Renewable Energy and Products from Biomass and Waste, CIUDEN (Cubillos de Sil, León, Spain), 12-13 May 2015

Mécanismes de transfert de proton d’une réaction acido-basique en phase aqueuse : une étude ab-initio

Les réactions de transfert de proton se retrouvent abondamment dans la nature et sont des processus cruciaux dans plusieurs réactions chimiques et biologiques, qui se produisent souvent en milieu aqueux. Les mécanismes régissant ces échanges de protons sont complexes et encore mal compris, suscitant un intérêt des chercheurs en vue d’une meilleure compréhension fondamentale du processus de transfert. Le présent manuscrit présente une étude mécanistique portant sur une réaction de transfert de proton entre un acide (phénol fonctionnalisé) et une base (ion carboxylate) en phase aqueuse. Les résultats obtenus sont basés sur un grand nombre de simulations de dynamique moléculaire ab-initio réalisées pour des systèmes de type « donneur-pont-accepteur », où le pont se trouve à être une unique molécule d’eau, permettant ainsi l’élaboration d’un modèle cinétique détaillé pour le système étudié. La voie de transfert principalement observée est un processus ultra-rapide (moins d’une picoseconde) passant par la formation d’une structure de type « Eigen » (H9O4+) pour la molécule d’eau pontante, menant directement à la formation des produits. Une seconde structure de la molécule d’eau pontante est également observée, soit une configuration de type « Zündel » (H5O2+) impliquant l’accepteur de proton (l’ion carboxylate) qui semble agir comme un cul-de-sac pour la réaction de transfert de proton.

Mécanismes de transfert de proton d’une réaction acido-basique en phase aqueuse : une étude ab-initio

Les réactions de transfert de proton se retrouvent abondamment dans la nature et sont des processus cruciaux dans plusieurs réactions chimiques et biologiques, qui se produisent souvent en milieu aqueux. Les mécanismes régissant ces échanges de protons sont complexes et encore mal compris, suscitant un intérêt des chercheurs en vue d’une meilleure compréhension fondamentale du processus de transfert. Le présent manuscrit présente une étude mécanistique portant sur une réaction de transfert de proton entre un acide (phénol fonctionnalisé) et une base (ion carboxylate) en phase aqueuse. Les résultats obtenus sont basés sur un grand nombre de simulations de dynamique moléculaire ab-initio réalisées pour des systèmes de type « donneur-pont-accepteur », où le pont se trouve à être une unique molécule d’eau, permettant ainsi l’élaboration d’un modèle cinétique détaillé pour le système étudié. La voie de transfert principalement observée est un processus ultra-rapide (moins d’une picoseconde) passant par la formation d’une structure de type « Eigen » (H9O4+) pour la molécule d’eau pontante, menant directement à la formation des produits. Une seconde structure de la molécule d’eau pontante est également observée, soit une configuration de type « Zündel » (H5O2+) impliquant l’accepteur de proton (l’ion carboxylate) qui semble agir comme un cul-de-sac pour la réaction de transfert de proton.

Oxygen microprofiles and porewater chemistry in sediments of the Skagerrak

Sediment porewater oxygen profiles were measured with micro and needle electrodes in sediment cores of 27 stations in the Skagerrak (northeastern North Sea). Oxygen penetration depth ranged from 3 to 20 mm depth. Fluxes estimated from the oxygen gradients varied from 3 to 18 mmol m**-2 d**-1. Oxygen penetration and flux depend on water depth, but possibly more on the hydrological conditions, related to the import of fresh organic matter by primary production in the water column. Oxygen fluxes were not related to the total organic carbon (TOC) content of the sediments. Stations in the eastern part of the Skagerrak showed high burial rates of TOC. At 6 stations porewater chemistry of Fe, Mn and NO3- was strongly associated with the oxygen distribution. The average relative contribution of terminal electron acceptors to carbon mineralisation was estimated at 85% for O2, 0.5% for Mn, 4.5% for [NO3]3-, 1% for Fe and 9% for [SO4]2-. At one station the occurrence of exceptionally high solid manganese oxyhydroxides was probably related to an active internal manganese cycle.

Organic d13C values, kerogen atomic C/N ratios and relative weights of some kerogen pyrolysis products of ODP Hole 112-682A (Table 1)

Carbon isotopic composition of predominantly marine kerogen in latest Oligocene mudstones of the Peru Margin ODP 682A Hole shows an about 3.5? increase with decreasing age. Py-GC and elemental (C=N ratio) analysis of the kerogen plus sulphur isotopic study together with earlier knowledge on geological setting and organic geochemistry results in a better understanding of depositionary environment and allows to separation of the influence of concentration of water dissolved carbon dioxide (ce) on kerogen delta13C from that of other factors (bacterial degradation, sea surface temperature, DIC delta13C, productivity, and admixture of land plant OM). Based on this analysis, the major part of the kerogen shift is considered as a result of the latest Oligocene decrease of marine photosynthetic carbon isotopic fractionation in the Peru Margin photic zone, which in turn possibly reflects a simultaneous drop in atmospheric CO2 level. Uncertainties in the evaluation of the factors affecting the marine photosynthetic carbon isotopic fractionation and the extent of ocean-atmosphere disequilibrium do not permit calculation of the decrease of the atmospheric CO2.