nhóm 10 các phương pháp lý hóa học trong cải tạo và xử lý đất ô nhiễm

VD: Công nghệ dựa vào nước để loại bỏ chất ô nhiễm có trong đất: Cách thức: cô đặc các hóa chất ô nhiễm vào khối lượng đất bằng cách khai thác sự khác biệt về đặc tính vật lý/hóa học giữ

TIỂU LUẬN: QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG

Mở Đầu

1 PHƯƠNG PHÁP TÁCH, CHIẾT PHÂN CẤP CỠ HẠT

2 PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION

3 PHƯƠNG PHÁP OXY HÓA

4 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHÂN

5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY XÚC TÁC

6 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ 

7 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH HƠI ĐẤT TẠI CHỖ (SOIL VAPOUR EXTRACTION SVE)

NỘI DUNG

- Nguyên lí: di dời các chất ô nhiễm khỏi đất sau khi

 VD: Công nghệ dựa vào nước để loại bỏ chất ô nhiễm có trong đất: Cách thức: cô đặc các hóa chất ô nhiễm vào khối lượng đất bằng cách khai thác sự khác biệt về đặc tính vật lý/hóa học giữa các hạt mang chất ô nhiễm và hạt đất (kích thước, mật độ, hình dạng, từ tính, tính bề mặt kỵ nước) Phân tách hoá học liên quan đến kỹ thuật hòa tan các hóa chất ô nhiễm từ đất với dung dịch nước chiết xuất có chứa chất phản ứng hoá học như axit hoặc chất kháng hóa.

   Công nghệ này được áp dụng rộng rãi ở châu Âu và Nhật nhưng lại

ít được sử dụng ở Hoa Kỳ

(Nguồn:http://tapchimoitruong.vn/pages/article.aspx?)

- Tuyển nổi:

+ Tuyển nổi khác với rửa đất bằng chất tẩy rửa như xà phòng

+ Tuyển nổi là kỹ thuật hóa lý khai thác sự khác biệt về tính chất kỵ nước để tách các hạt mang chất ô nhiễm ra khỏi ma trận đất

Nguyên tắc này dựa trên độ bám dính của các bề mặt kỵ nước của hạt để bọt khí được đưa vào bùn đất Các hóa chất tuyển nổi gồm có: Chất góp, chất tạo bọt, chất hoạt hóa, chất khống chế và chất điều chỉnh độ pH.

   Các hạt kỵ nước dính vào bọt khí và được đưa tới lớp bọt Việc tách các hạt ô nhiễm được thực hiện bằng cách loại bỏ lớp bọt.

30/11/2016

Các thành phần của đất có CEC cao có khả năng liên kết các chất hữu cơ mang điện tích (+) và kim loại tạo thành sản phẩm không linh động hóa học và giảm nguy cơ đưa chúng vào môi trường đất.

Sử dụng các vật liệu tổng hợp, zeolites hay sét, tắng CEC của đất giúp tang khả năng kết hợp của chất ô nhiễm (+) với các nhóm chức năng mang điện âm(-) của các hạt đất

Khả năng áp dụng:

+ có thể xử lý các hợp chất phức tạp trong đất như đất bị ô nhiễm kim loại độc hại kết hợp với các

thành phần hữu cơ, thậm chí với các chất ô nhiễm phóng xạ, các loại đất bị ô nhiễm kim loại nặng,

2 Phương

pháp trao

đổi ion

- Phương pháp này có thể ứng dụng để tách các chất ô nhiễm dạng ion hoặc các phần tử có điện tích nhỏ ở

trong đất

- Thích hợp cho việc tách các kim loại nặng trong đất Cần chú ý rằng các kỹ thuật này không chỉ tách mỗi kim loại trong các loại đất hòa tan có chứa ion Do việc tách các kim loại mà nồng độ các ion trong các khoảng hổng giảm đi Tiếp đó các kim loại đã được hấp thụ bởi các hạt đất hòa tan hoặc các oxit, hydroxit, hoặc cacbonat có

trong dung dịch cũng được tách ra khỏi đất Các chất ô nhiễm không phải dạng ion hòa tan trong chất lỏng dạng bọt cũng được tách rời và di chuyển điện thẩm thấu của dung dịch đất

 

- Là công nghệ xử lý thông dụng và hiệu quả cao đối với đất ô nhiễm do các hóa chất hữu cơ độc hại

Sử dụng pp oxy hóa: sử dụng các hóa chất có tính oxy hóa mạnh H2O2 kết hợp với hợp chất fe2+ (phản ứng fenton) để phân hủy thuốc BVTV thành các chất có phân tử thấp hơn, các chất không độc hoặc kém độc hơn như CO2, H2O… theo các tỷ lệ khác nhau: tỷ lệ 1 (22kg (FeSO4.7H2O) và 44 lít (H2O2)/ 1m3 đất nhiễm) và tỷ lệ 2 ( 15kg(FeSO4.7H2O) và

30 lít (H2O2)/1m3 đất nhiễm)

3.Phương

pháp oxy

hóa

Biện pháp này dựa trên cơ chế oxy hoá bằng hỗn hợp

không khí và hơi nước ở nhiệt độ cao và áp suất 150 atm Kết quả xử lý đạt hiệu quả 95% Chi phí cho phương pháp này chưa được nghiên cứu, có thể đây là phương pháp khó

4.Phương

pháp quang

phân

- Phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ nhờ tia cực tím.

- Sử dụng nguồn UV nhân tạo hay phơi đất ra ánh nắng

có thể phân hủy được chất ô nhiễm ở lớp đất nông.

- Các photons UV sẽ bẻ gãy các liên kết hóa học với các thành phần hữu cơ bay hơi tạo thành các chất dễ phân hủy hơn

- Mỗi CÔN có bước sóng tối ưu riêng quang phân:

benzene (184nm), acetone (220 nm và 318nm), TCE (280nm)

- Các HCHC phức tạp có thể bị phân ly thành các hợp chất độc hại khác dưới tác động của các dải hấp thụ khác nhau, quá trình phải được lặp lại với các dải tia khác nhau cho đến khi chỉ có thành phần không độc hại còn lại ở cuối quá trình.

- Ưu điểm: hiệu suất xử lý cao, chi phí xử lý thấp, rác thải an toàn với môi trường.

- Nhược điểm: thời gian xử lý kéo dài, không xử lý được CÔN ở nồng độ cao

Ví dụ:

Cải tạo đất bị nhiễm dioxin

Nguyên lý: dưới tác động của tia cực tím, trong phân tử

PCDD (polychloro dibenzo dioxins) và PCDF(polychloro dibenzo furanes) xảy ra hiên tượng declo hóa Kết quả là

môt hoặc vài nguyên tử clo bị bật ra khỏi phân tử, tạo ra hỗn hợp đồng phân có tính độc khác nhau và cho ra sản phẩm ít độc hơn

Kết quả nghiên cứu quang phân huỷ dioxin trong đất cho

thấy: quá trình quang phân hủy có hiệu quả trên lớp đất mặt

Phương pháp sử dụng tác nhân fenton/UV để xử lý dung dịch dioxin thu được từ quá trình xử lý đất nhiễm dioxin bằng phương pháp rửa giải bởi dung dịch chất hoạt động bề mặt dung dịch nonylphenol

ethoxylateloại NP-8 nồng độ 0,5CMC (Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 20, Số 2/2015)

- Xu thế hấp phụ tăng theo khối lượng phân tử của các chất hữu cơ

- thích hợp nhất với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và các dạng halogen hóa, các chất nổ và thuốc trừ sâu

- Hấp phụ trên than hoạt tính có thể là thực hiện tại hiện trường trên các bể xử lý đặc biệt. Đây là phương pháp đòi hỏi được thực hiện trong phase lỏng (như xử

lý nước ngầm), hoặc pha khí (như xử lý khí thải từ phương pháp phục hồi bằng tách hơi đất).

- Thường được dùng để khử các khí độc, dung môi và mùi có nguồn gốc hữu cơ. 

*Các yếu tố làm ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình: 

- Độ hòa tan của chất ô nhiễm 

- Cấu trúc phân tử 

- Khối lượng phân tử 

- Độ phân cực 

5/20/16

Một hệ thống SVE bao gồm các phần:

Hạ tầng:

-Giếng trích ly có thể một hay nhiều giếng

- Hệ thống đường ống từ giếng đến trạm bơm (quạt) hút

Hàm lượng chất hữu

cơ

Áp suất hơi Địa hình

Ưu điểm:

- Giảm được chi phí đào đất và thải bỏ

- Giảm được các nguồn thải do công tác đào xới

- Giảm sự khuếch tán của VOC trong môi trường

- Có thể áp dụng để xử lý đất có cấu trúc kém (dung các thiết bị thồn thường, không sử dụng chất phản ửng, tiết kiệm nhân công và vật liệu)

Nhược điểm:

- Không thích hợp để xử lý vùng đất có độ thấm thấp Do đất có độ thấm thấp hiệu quả xử lý thấp

- Hiệu quả kém khi chất ô nhiễm có ấp suất bay hơi thấp và trong vùng có tầng nước ngầm cao

- Không dự đoán được thời gian xử lý (trong trường hợp xử lý tại nguồn)

Sơ đồ về hệ thống chiết xuất đất cơ bản (SVE) để phục hồi vùng Vadose

Di dời chất ô nhiễm hữu cơ và các KLN

Áp dụng rộng rãi

Phụ thuộc vào loại đất ô nhiễm (khoảng 50-

150USD/tấn đất)

Trao đổi

chất thơm, PAHs Quang

Hấp phụ Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và các

chất thơm đã halogen hóa

trong đất, phù hợp đất có tính thấm cao

Chi phí tương đối thấp