Nhóm 6 pp ổn định đóng rắn và sử lý nhiệt

Tiểu luận: Quản lý môi trường đất Đề tài: phương pháp ổn định đóng rắn xử lý nhiệt Nhóm Thành viên: Phạm Đức Anh Đỗ Trọng Dương Lê Hải Nam Nguyễn Hải Yến I.Mở I.Mở đầu đầu • Giới thiệu phương pháp II II Nội Nội dung dung • Phương pháp ổn định, đóng rắn • Phương pháp xử lý nhiệt III III kết kết luận luận • Khả ứng dụng phối hợp với PP khác I Mở đầu Môi trường nơi trú ngụ người hầu hết lồi sinh vật, móng cho cơng trình Đất nguồn tài nguyên quý giá, người sử dụng tài nguyên đất vào hoạt động sống Đồng thời với việc khai thác đất cho sống người làm suy thối chất lượng, nhiễm đất, tài nguyên đất bị thu hẹp gia tăng dân số Đứng trước thách thức việc quản lý sử dụng đất cách hiệu điều cần thiết Đối với vùng đất bị ô nhiễm có nhiều biện pháp để xử lý phục hồi Đóng rắn ổn định với xử lý nhiệt biện pháp xử lý sau mà biện pháp hóa học sinh học không đạt hiệu mong muốn xử lí II Nội Dung II.1 Phương pháp đóng rắn, ổn định đất (Stabilization and solidification – S/S) Định nghĩa: Ổn định( stabilization) : q trình hóa học chuyển hóa CON thành dạng tan, linh động, độc Có thể cố định kim loại Đóng rắn( solidification): q trình vật lí chuyển vật liệu dạng bán rắn hay bùn thành dạng rắn Làm tăng độ bền vật liệu, giảm tính thấm Mục tiêu: cố định ổn định lâu dài CON đất ngăn không cho CON tiếp cận tới môi trường, cách gắn kết CON vào pha rắn nhờ q trình lý hóa học hay chuyển chúng thành dạng tan, linh động độc Đặc điểm: S/S làm giảm tính linh động chất rắn nguy hại mặt vật lí lẫn hóa học Khơng kèm theo q trình phân hủy mà hạn chế hay loại bỏ hoàn toàn khả di chuyển CON Tạo sản phẩm rắn Giảm độ hòa tan( độ độc) CON Các vật liệu bản: • Hữu cơ: bitumen, polymers, organophilic clay • Vơ cơ: cement-based, pozzolanic, vôi, silicate Na Các yếu tố ảnh hưởng: • Kích thước hình dạng hạt • Lượng chất rắn( có chứa q nhiều nước hay khơng?) • Nhiệt độ ( tạo hơi, phá vỡ cấu trúc rắn) • Hóa chất( làm trễ thúc đẩy q trình) • Thời gian: KLN thường có thời gian cố định ngắn Hợp chất hữu HCBVTV bị cố định vào cấu trúc khoáng chất chất mùn, trở nên không linh động dễ tiêu sinh học Phân loại: Quy trình Quá trình ex-situ (1): Đào đất nhiễm (2): Trộn với hóa chât (3): Xử lí sản phẩm đảo trộn (4): Trả lại vùng đất cũ   In-situ (1):Bơm phụ gia vào đất để bẫy hay cố định CON (2):tạo lớp chắn đáy phòng di chuyển CON theo phương thẳng đứng Đảo trộn cần để cố dịnh CON, ngặn chặn lan truyền đến nước ngầm PHÂN LOẠI THEO VỊ TRÍ XỬ LÝ  Ex situ  In situ 1.Cố định dạng bitum: CON gắn vào bitum nóng chảy, sau làm nguội gắn chặt CON chuyển sang dạng không linh động vào môi trường Điều kiện pH cao xi măng làm giảm tính linh động KL Thường sử dụng kết hợp nhà máy sản xuất xi măng Bổ sung tro bay, silicate Na, bentonit Áp dụng với: KL, PCB, dầu, CHC 2.Gắn vào vật liệu chất dẻo nhiệt Các vật liệu chất dẻo nhiệt nóng chảy trộn đất ô nhiễm bể đặc biệt, khuấy trộn mạnh tạo thành dung dịch dạng bùn dồng Quá trình vi gắn kết tạo lớp màng không thấm bao phủ chất ô nhiễm Sau làm lạnh, vật liệu sử dụng thải bỏ an tồn Áp dụng: KL, CHC, phóng xạ 3.Đẩy polyethylene: Đất ô nhiễm trộn với chất gắn polyethylene, đun nóng sau làm nguội Chất rắn thu thải bỏ sử dụng theo cách khác 4.Pozzolan: CON bẫy mạng pozzolan theo chế vật lí Các vật liệu dạng mịn tro xỉ, bụi lò, đá bọt trộn với CON, nước chất trợ dạng kiềm CON kết tủa lớp bùn, hỗn hợp sau đóng rắn để lưu giữ lâu dài Đất ổn định dạng mềm mịn hay vật liệu rắn xi măng Áp dụng: KL, đất nhiễm acid, creosote 5.Thủy tinh hóa: CON gắn vào thủy tinh nguyên khối Quá trình thực in-situ ex-situ Quy trình: In situ Đưa điện cực graphit vào đất nung nóng điện đến nhiệt độ 1600-1800 oC Đất bị nóng chảy tạo thành khối thủy tinh Trong q trình làm ngi, CON hữu bị nhiệt phân phân hủy thành khí q trình nóng chảy, KLN ổn định khối thủy tinh Ex situ thực thiết bị đặc biệt, CON trộn với borosilicate soda lime để tạo thành khối thủy tinh rắn Phạm vi ứng dụng S/S: Kim loại, chất phóng xạ, chất bay Thích hợp với loại đất : cát, sét, mùn Ưu điểm: Áp dụng với nhiều loại CON Thích hợp với nhiều loại đât Thiết bị đơn giản, có khả kết hợp với cơng nghệ sẵn có Nhược điểm: CON khơng bị tách hay phá hủy hồn tồn Thể tích thải tăng thêm bổ sung thêm tác nhân cố định Chi phí: Phương pháp sử dụng rộng rãi , áp dụng quy mô nhỏ, chi phí giá thành cao( khoảng 50-70$/m3 xử lí vùng nơng, 190-330$/m3 xử lí vùng sâu hơn), Ngồi cần có biện pháp xử lí sơ cần có chương trình quan trắc phù hợp nhằm phòng tránh rò rỉ mơi trường xung quanh HIÊN TRẠNG ÁP DỤNG Việc áp dụng phương pháp S/S Mỹ phổ biến, phương pháp sử dụng nhiều, đứng thứ 2, chiếm 22% Hình trên thể tỉ lệ áp dụng pp S/S Mĩ từ năm 1982-2011 II.2 phương pháp xử lý nhiệt Quá trình xử lý nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, P riêng phần oxy, thời gian lưu Tuy nhiên nhược điểm chủ yếu phương pháp phát sinh khí thải nên cần ý xử lý HC chứa halogen A, Đặc điểm xử lý đất bị ô nhiễm phương pháp nhiệt thiết bị (ex situ) Thiết bị Đặc Trưng Hạn Chế Đệm Tầng Sôi +) Loại phương pháp: Trong thiết bị (in-tank) +) Chức : giảm thể tích, khử độc +) có khả xử lí: Halogen, chất hữu không chứa halogen, chất vô chứa xianua Có thể dư làm biến tính +)sản phẩm:khí ( axit, phần sản phẩm cháy, kim loại dư, tro bay,nước rửa Yêu cầu bảo dưỡng thiết bị cao, kích cỡ đạt đưa vào thiết bị phải đồng phù hợp vs thiết bị, xử lí với lượng sodium thấp lượng kim loại định Lò quay +) Loại phương pháp: Trong thiết bị (in-tank) +) Chức : giảm thể tích, khử độc +) có khả xử lí: Halogen, chất hữu khơng chứa halogen, chất vơ chứa xianua Có thể dư làm biến tính +) sản phẩm: tương tự Tạo bụi lớn, yêu cầu hạt kích thước nhỏ cần xử lí cán, ép +) Loại phương pháp: Trong thiết bị (in- yêu cầu hạt kích thước nhỏ cần xử lí tank) +) Chức : giảm thể tích, khử độc cán, ép … +) có khả xử lí: Halogen, chất hữu khơng chứa halogen, chất vơ chứa xianua Có thể dư làm biến tính +)sản phẩm: tương tự Nhiệt phân +) Loại phương pháp: Trong thiết bị (inCông suất nhỏ ( cung tank) cấp oxi) +) Chức : giảm thể tích, khử độc +) có khả xử lí: chất thải khơng thể xử lí đốt thong thương, chất thải dễ bay bã sau xử lí Có thể dư làm biến tính +)sản phẩm: tương tự Sử dụng tia hồng ngoại B,đặc điểm xử lý đất bị nhiễm phương pháp nhiệt ngồi trường Công nghệ Cơ chế loại bỏ Điều kiện Mục tiêu gây ÔN Nhiệt phân (Pyrolysis) Phản ứng nhiệt phân( craking nhiêt…) giải hấp < 550 °C  Hầu hết hydrocacbons Gia nhiệt sóng vơ tuyến/vi sóng Giải hấp, gia tăng phân hủy sinh học, giảm độ nhớt 150–200 °C Hydrocacbon trọng lượng phân tử thấp Phun khí nóng Tăng khả di 100 °C chuyển chất ô nhiễm Giá(USD/tấ n) $400– $7500  Thường sử dụng $54–$82  kết hợp với phương pháp khác Nhiên liệu nhẹ, dầu thô, creosote Phun nước Tăng khả 250 °C  di chuyển chất ô nhiễm Cháy âm Oxy hóa, 600–1100 °C  ỉ(Smoldering) nhiệt phân, gải hấp Hydrocarbon có điểm sơi 250 ° C $37–$380 $260–$330  Thiêu đốt oxyhoas Đầy đủ hydrocarbon; phạm vi TPH lý tưởng 31,2-104 g/kgđối với dầu thô; 28,4-142 g/kg cho nhựa than đá Hầu hết hydrocacbons in situ TD Nhả hấp( thường xảy phân hủy oxyhoas) Áp suất khí 600-1600oC Nhiệt độ thấp 100-300oC Nhiệt độ cao 300-550oC $150–$2900 Hydrocacbon bay $46–$99  khong bay hơi, bao gồm nhiên liệu tinh chế, chất thải creosote, chất thải cao su TPH (điểm sôi 300-550 ° C) Hình (a) Nhiệt độ sơi loại hydrocarbon khác nhau; (b) Nhiệt độ sôi lớp hydrocacbon khác Nhiệt độ sơi dùng để ước lượng hiệu công nghệ xử lý khác loại hydrocacbon khác Đốt, nhiệt phân thủy tinh hóa dựa vào chế vượt q hấp thụ / sơi, Hình 5.Chi phí cơng nghệ xử lý nhiệt khác Do yếu tố loại chất gây ô nhiễm, độ ẩm khác biệt hoạt động, chi phí báo cáo khác nhiều KẾT LUẬN Khả ứng dụng phối hợp với phương pháp khác xử lý đất ô nhiễm: Việc xử lý đất nhiễm q trình phức tạp đòi hỏi kết hợp nhiều phương pháp để đạt hiệu tối ưu giảm tối thiểu chi phí Cảm ơn bạn ý lắng nghe Chúc bạn kì học cuối nhiều niềm vui ... thách thức việc quản lý sử dụng đất cách hiệu điều cần thiết Đối với vùng đất bị nhiễm có nhiều biện pháp để xử lý phục hồi Đóng rắn ổn định với xử lý nhiệt biện pháp xử lý sau mà biện pháp hóa... pháp đóng rắn, ổn định đất (Stabilization and solidification – S/S) Định nghĩa: Ổn định( stabilization) : q trình hóa học chuyển hóa CON thành dạng tan, linh động, độc Có thể cố định kim loại Đóng. .. biến, phương pháp sử dụng nhiều, đứng thứ 2, chiếm 22% Hình trên thể tỉ lệ áp dụng pp S/S Mĩ từ năm 1982-2011 II.2 phương pháp xử lý nhiệt Quá trình xử lý nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, P riêng