Nhóm 12 các phương pháp cải tạo và xử lý đất ô nhiễm

Các Các phương phương pháp pháp cải cải tạo tạo và xử xử lý lý đất đất ôô nhiễm nhiễm Nhóm 12: Đỗ Thị Uyên Trần Tuấn Thành Nguyễn Quang Trung Đỗ Minh Phương LOGO Nội dung Phương pháp ổn định đóng rắn Phương pháp xử lý nhiệt Cải tạo đất điện Kết luận Phương pháp ổn định đóng rắn • Mục tiêu Cố định ổn đinh lâu dài CON đất ngăn không cho CON tiếp cận tới môi trường, cách gắn kết CON vào pha rắn hay chuyển chúng thành dạng tan, linh động độc • Q trình đóng rắn sử dụng chất phụ gia để thay đổi tính chất vật lý chất thải Phương pháp ổn định đóng rắn • Đặc trưng Phụ thuộc vào thời gian Các KL nặng thường có thời gian cố định ngắn Các hợp chất hữu hóa chất bảo vệ thực vật bị cố định vào cấu trúc khoáng chất chất mùn, chúng trở nên linh động dễ tiêu sinh học • Được sử dụng rộng rãi quy mơ nhỏ chi phí giá thành cao Ngồi cần có biện pháp xử lý sơ cần có chương trình quan trắc phù hợp nhằm phòng tránh rò rỉ mơi trường xung quanh Phương pháp ổn định đóng rắn Cố định dạng bitum • Bitum chất dùng phổ biến công nghệ chống thấm Bitum hợp chất dạng lỏng nhớt rắn, thu từ trình lọc dầu tìm thấy thiên nhiên dạng kết hợp khoáng chất • Bitum chứa hydro cacbon dẫn xuất chúng, có tính ổn định, khơng bay mềm bị nung nóng • • • Bitum có màu nâu đen, có đặc tính kết dính khơng thấm nước CON gắn vào bitum nóng chảy, sau làm nguội gắn chặt Thường áp dụng nhà máy sản xuất xi măng Phương pháp ổn định đóng rắn Gắn vào vật liệu chất dẻo nhiệt • Các vật liệu dẻo nhiệt nóng chảy trộn với vật liệu ô nhiễm bể đặc biệt, khuấy trộn mạnh tạo thành đ dạng bùn đồng • Sau làm lạnh chất rắn thải bỏ an tồn • Chất dẻo nhiệt : nhựa đường, paraphin, polyethylen, polypropylen… Phương pháp ổn định đóng rắn Ép đùn PE • Đất nhiễm trộn với chất gắn poly ethylene, đun nóng đem làm nguội • Chất rắn thu thải bỏ sử dụng theo cách khác Xi măng : • Các vật liệu dạng mịn tro xỉ,bụi lò, đá bọt trộn với chất nhiễm,nước chất trợ dạng kiềm • KLN kết tủa lớp bùn, hỗn hợp sau đóng rắn để lưu giữ CON hữu Phương pháp ổn định đóng rắn Thủy tinh hóa • Chất ô nhiễm gắn vào thủy tinh nguyên khối q trình thực in-situ hay ex-situ • Thủy tinh hóa in-situ thực cách đưa điện cực graphite vào đất nung nóng đến 1600-1800 độ Tại nhiệt độ đất bị nóng chảy tạo thành khối thủy tinh Trong trình làm nguội, chất ô nhiễm hữu bị nhiệt phân, phân hủy thành khí , KLN ổn định khối thủy tinh • Thủy tinh hóa ex-situ thực thiết bị đặc biệt, CON đc trộn với borosilicate soda để tạo thành khối thủy tinh rắn Phương pháp xử lý nhiệt  Các cơng nghệ xử lý nhiệt giữ vị trí quan trọng việc khắc phục vùng đất bị ô nhiễm khả xử lý nhanh khả đáp ứng tốt tiêu chuẩn hành Tuy nhiên, việc trì nhiệt độ cao dẫn tới việc tồn nhiều lượng làm hỏng tính chất đất Phương pháp xử lý nhiệt Phương pháp xử lý nội vi ( in-situ thermal remediation) Một số phương pháp tiêu biểu gồm: • Chiết tăng cường ( steam enchanced extraction) • Hệ thống làm nóng điện trở ( electrical resistance heating) • Phương pháp giải hấp nhiệt nội vi ( in-situ thermal desorption) • …  Phương pháp xử lý ngoại vi • Đốt • Nhiệt phân Cải tạo đất dòng điện  • • • • Cấu tạo đơn giản: Nguồn điện DC Hai điện cực Dung dịch điện phân Ống nối, dây dẫn Vỏ ngồi điện cực làm gốm xốp cho phép dòng điện ion qua Dung dịch điện phân giữ lại điện cực nhờ áp suất nên không chảy thấm vào đất liền kề Cải tạo đất dòng điện  Các chế vận chuyển chất ô nhiễm Electroosmosis: Sự di chuyển chất gây ô nhiễm nước đất Khi áp dụng điện trường trình xử lý, phân tử nước tích điện dương di chuyển đến cực âm Khi cation di chuyển đến điện cực âm qua lỗ rỗng chứa nước tốc độ cao kéo phân tử nước di chuyển với chúng Điều dẫn đến lượng nước lớn chuyển từ anot sang catot (Jane E Apatoczky, 1992) Sự chuyển động phân tử nước lớp điện kép bị ảnh hưởng điện zeta, điện tạo thành lớp điện tích xung quanh hạt đất Giá trị điện thường âm dao động từ -10 đến -100mV bùn đất sét Dòng chảy bị đảo ngược điện zeta mang giá trị dương điều xảy nồng độ chất gây nhiễm đủ cao Cải tạo đất dòng điện Trong q trình vận chuyển Electroosmosis , dòng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ ion, độ nhớt nước lỗ rỗng, số điện môi độ linh động ion Nó biểu sau: Cải tạo đất dòng điện  Electromigration: • Tốc độ di chuyển ion hàm độ linh động ion, số lượng nồng độ dung dịch điện phân Tốc độ di chuyển ion theo phương trình: Cải tạo đất dòng điện Electrophoresis: • Đây di chuyển keo điện cực tương tự Electromigration Cải tạo đất dòng điện Các q trình vật lý hóa học có liên quan: điện phân, khuếch tán, hấp thu, hấp thu, giảm oxy hóa  • Điện phân: Đây phản ứng xảy cực dương cực âm điện trường áp dụng Sự phân hủy nước xảy điện cực Quá trình oxy hố xảy anode ion hydro H + khí oxy tạo Phản ứng khử xảy gần canot hydroxyl OH - khí hydro tạo Điều thể phương trình sau: Cải tạo đất dòng điện  Khuếch tán • Sự khuyếch tán q trình mà chất gây nhiễm di chuyển khác biệt gradient nồng độ Điều thường không đáng kể việc vận chuyển chất ô nhiễm trình phục hồi Mức độ khuếch tán phụ thuộc vào độ linh động ion, độ xốp môi trường nồng độ chất ô nhiễm Tốc độ khuếch tán cho bởi: Cải tạo đất dòng điện  Hấp phụ-hấp thụ: • Sự hấp phụ liên quan đến di chuyển chất gây ô nhiễm từ nước lỗ rỗng đến hạt đất Sự hấp thu đảo ngược hấp phụ liên quan đến việc vận chuyển chất gây nhiễm từ đất đến nước rò rỉ  Sự kết tủa- hòa tan: • Cả hai trình phụ thuộc nhiều vào độ pH xảy tùy thuộc vào vị trí chúng Chất gây nhiễm bị kết tủa hòa tan q trình xử lý Các chất gây nhiễm hòa tan loại bỏ dễ dàng so với chất gây ô nhiễm kết tủa đất  Khử- oxy hóa:  Các phản ứng khử xảy trình xử lý Một số cation kim loại kết tủa gần cực âm, hóa trị ion kim loại định độ hòa tan chúng ảnh hưởng đến việc loại bỏ chúng đất Cải tạo đất dòng điện Khử- oxy hóa: • Các phản ứng khử xảy trình xử lý Một số cation kim loại kết tủa gần cực âm, hóa trị ion kim loại định độ hòa tan chúng ảnh hưởng đến việc loại bỏ chúng đất Cải tạo đất dòng điện Các phương pháp sử dụng điện động phục hồi đất  sử dụng dòng điện trực tiếp Được sử dụng cho việc loại bỏ phenol, nitrobenzen thuốc trừ sâu Dòng điện DC áp dụng để phá vỡ liên kết hợp chất hữu nhiễm hạt đất, chất ƠN hòa tan vào dung môi, theo chế vận chuyển Electroosmosis đến điện cực canot loại bỏ  phương pháp điện động học kết hợp với Fenton Được sử dụng để loại bỏ phenol hydrocabon chứa halogen Dưới tác dụng dòng điện DC xảy q trình phân ly H2O2 thành nhóm OH- gốc OH tự Các hợp chất hữu di chuyển đến catot theo chế electro osmosis diễn phân hủy chất ÔN gốc OH tự Cải tạo đất dòng điện  điện động học kết hợp với chất hoạt động bề mặt Các chất hoạt động bề mặt sử dụng thấm sâu vào đất tương tác với thành phần ÔN Q trình di chuyển CƠN xảy theo chế electro-osmosis electrophoresis Các chất hoạt động thường dùng là: • • •    Anionic- Sodium dodecyl sulfate (SDS) Cationic- Cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) Biological-β-cyclodextrin điện động kết hợp với sinh học Sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa chất ƠN thành sản phẩm độc hơn, oxi hóa thành CO2 H2O Dòng điện giúp tăng khả linh động đưa chất ÔN tới vị trí VSV Các VSV phân giải thường sử dụng là: spigomonas sp, mycobacterium sp, pseudomonas sp, thiobacillus ferrooxidans Cải tạo đất dòng điện  điện động kết hợp với sóng siêu âm Cải tạo đất dòng điện Ứng dụng phương pháp Cải tạo đất dòng điện  • • Những vấn đề áp dụng phương pháp: Hiệu giảm mạnh đất nhiễm có độ ẩm 10% Hiệu tối đa xảy lượng ẩm từ 14-18% Các thử nghiệm gần Phòng thí nghiệm Quốc gia Livermore vấn đề sử dụng phương pháp vào dung dịch lỏng nước đất ( DNAPL ), dung dịch có khả gây tắc hệ thống • • • • Linh hoạt sử dụng phương pháp in-situ ex-situ Tuy nhiên in-situ tiêu tốn chi phí thấp việc xử lý Ở đất không bão hòa, việc bổ sung nước tăng độ ẩm có khả rửa chất gây nhiễm làm lan truyền chất ô nhiễm Sự diện vật liệu kim loại vật liệu cách điện chôn đất gây thay đổi độ dẫn điện đất Điện cực kim loại tan điện phân đưa sản phẩm ăn mòn vào đất Cần sử dụng điện cực làm vật liệu trơ cacbon, graphite platin Thank You ! Add your company slogan www.themegallery.com LOGO ... hữu chứa clo (CVOCs) Phương pháp xử lý nhiệt Phương pháp giải hấp nhiệt nội vi Phương pháp xử lý nhiệt Phương pháp giải hấp nhiệt ngoại vi Phương pháp xử lý nhiệt Phương pháp cháy âm ỉ ( smoldering)... dung Phương pháp ổn định đóng rắn Phương pháp xử lý nhiệt Cải tạo đất điện Kết luận Phương pháp ổn định đóng rắn • Mục tiêu Cố định ổn đinh lâu dài CON đất ngăn không cho CON tiếp cận tới môi trường,... với borosilicate soda để tạo thành khối thủy tinh rắn Phương pháp xử lý nhiệt  Các cơng nghệ xử lý nhiệt giữ vị trí quan trọng việc khắc phục vùng đất bị ô nhiễm khả xử lý nhanh khả đáp ứng tốt