CHƯƠNG VII: THOÁI HOÁ VÀ ễ NHIỄM ĐẤT 1 Tổng quan về thoỏi hoỏ đất
2.3.4.Phương phỏp xử lý tỏch đấ tụ nhiễm tại chỗ
• Nguyờn lý: Sơ đồ tiến hành xử lý được mụ tả trong hỡnh vẽ: Cỏc chất thờm vào: HCl, EDTA, NTA …
Hỡnh: Phương phỏp tỏch chiết đất bị ụ nhiễm
Quỏ trỡnh xử lý bao gồm việc thấm lọc cỏc tỏc nhõn chiết tỏch dạng nước vào trong cỏc khu vực ụ nhiễm. Sự thấm lọc này cú thể đạt được bằng cỏc rónh trờn bề mặt, cỏc mương tiờu ngang, cỏc giếng sõu hoặc bằng sự kết hợp của cả 3 phương thức này.
Nước của tỏc nhõn thấm lọc đi qua đất và cỏc hợp chất hoà tan cú mặt trong đất sẽ tan vào dung dịch chiết. Phần nước chiết được bơm vào hệ thống xử lý nước để di dời cỏc chất ụ nhiễm. Nước được sử dụng lại như là tỏc nhõn sau khi được xử lý. Quỏ trỡnh này được tiếp tục cho đến khi nồng độ cỏc chất cũn lại đỏp ứng cỏc tiờu chuẩn sẵn cú.
• Cỏc giới hạn của quỏ trỡnh xử lý:
Để phương phỏp này cú thể tiến hành trong thực tế cần chỳ ý cỏc điểm sau: - Đặc tớnh nước của khu vực ụ nhiễm
- Sự giỏn đoạn cơ học của đất trong khu vực ụ nhiễm - Nguồn gốc gõy ụ nhiễm
- Đặc tớnh hoà tan của cỏc chất ụ nhiễm - Xử lý thu hồi tỏc nhõn chiết tỏch - Điều kiện của cỏc tỏc nhõn chiết tỏch
Khi xột cỏc đặc tớnh của khu vực ụ nhiễm, phẫu diện đất cần cú tớnh thấm cao, cú nghĩa là chỉ cú cỏc loại đất cỏt là phự hợp cho phương phỏp xử lý tại chỗ. Sự cú mặt
Điều kiện thực hiờn Lấy đi cỏc KLN
Soil surface
Water level
của cỏc lớp sột khụng thấm nước khụng phải là điều làm đỡnh trệ quỏ trỡnh nhưng cần cú cỏc biện phỏp xử lý đặc biệt để cỏc tỏc nhõn chiết tỏch và nước lọc cú thể thấm qua hợp lý. Điều quan trọng để đảm bảo dung dịch ngõm chiết di chuyển qua tất cả khu vực mà cỏc chất ụ nhiễm cú mặt.
Khu vực ụ nhiễm cú thể được di dời khi cỏc tỏc nhõn tỏch thõm nhập theo những con đường mà chất ụ nhiễm đó thõm nhập. Sự giỏn đoạn cơ học của tầng mặt khu vực ụ nhiễm cú thể làm lan truyền cỏc chất ụ nhiễm tới cỏc khu vực khụng dễ dàng xảy ra thấm lọc, những chỗ gõy cản trở khả năng thấm.
Nguồn gốc ụ nhiễm ảnh hưởng lớn tới khả năng xử lý. Cỏc cơ hội để tiến hành thành cụng việc chiết tỏch tại chỗ là cao nếu cỏc chất ụ nhiễm được hoà tan trong pha nước. Tuy nhiờn nếu nguồn gốc gõy ụ nhiễm bao gồm cỏc kim loại bền ở trong cỏc hợp chất dạng hạt và khu vực đó bị xỏo trộn cơ học thỡ khả năng ứng dụng của phương phỏp này là khụng hoàn toàn thành cụng.
Phương phỏp này chỉ phự hợp nếu tớnh hoà tan của chất ụ nhiễm trong cỏc tỏc nhõn chiết tỏch là đủ cao. Trong trường hợp đất ụ nhiễm do nước thải cú tỏc nhõn chiết tỏch là đủ cao. Trong trường hợp đất ụ nhiễm do nước thải cú chứa cỏc KLN thỡ sự liờn kết chặt của kim loại với cỏc phần tử đất sẽ xảy ra, làm cho nồng độ cõn bằng của cỏc kim loại trong pha nước bằng cỏch thờm vào cỏc chất hoỏ học. Điều kiện này cú thể thực hiện được nếu cú cỏc tỏc nhõn sau:
- Cỏc axit vụ cơ (HCl, H2SO4, HNO3)
- Cỏc axit hữu cơ (mặc dự cú thể thu được ở nồng độ pH thấp)
- NaOH (thớch hợp cho cỏc chất lưỡng tớnh, tuy nhiờn cỏc chất hữu cơ trong đất cũng cú thể bị hoà tan)
- Cỏc phức chất như: Axit citric, nitrolottri acetat (NTA) và cỏc clorua vụ cơ ở nồng độ cao
- Sự kết hợp của cỏc tỏc nhõn tạo phức và axit - Cỏc tỏc nhõn oxi hoỏ - khử
Nước thấm lọc từ khu vực ụ nhiễm cần được xử lý. Bước đầu tiờn là tỏch cỏc KLN. Một số phương phỏp cú thể dựng để di dời cỏc KLN như:
- Làm kết tủa bằng cỏch tăng nồng độ pH với NaOH hoặc Na2S - Làm đụng tụ/keo tụ bằng trầm tớch
- Siờu lọc/vi lọc - Thẩm thấu ngược
- Trao đổi ion - Xử lý sinh học
Đụi khi việc kết hợp cỏc kỹ thuật là cần thiết như sự kết tủa và đụng tụ/keo tụ tiếp theo và quỏ trỡnh tỏch nước cơ học. Tiếp đú cỏc tỏc nhõn tỏch được tỏi sử dụng lại bằng cỏch thờm vào cỏc hoỏ chất thớch hợp để đạt được nồng độ hoặc pH mong muốn.
• Kinh nghệm thực tiễn:
Phương phỏp xử lý tại chỗ đó được tiến hành ở diện rộng, tuy nhiờn phần lớn là để tỏch cỏc chất ụ nhiễm hữu cơ. Việc tỏch tại chỗ cỏc KLN đó được tiến hành thành cụng ở Hà Lan để làm sạch cỏc khu đất cỏt bị ụ nhiễm Cd với diện tớch 3ha. Axit HCl đó được sử dụng để làm điều tiết cho cỏc tỏc nhõn tỏch dạng nước, pH của cỏc tỏc nhõn khoảng 3,5. Mặc dự nồng độ trung bỡnh của Cd trong đất ụ nhiễm khoảng 10ppm nhưng việc tỏch đó tương đối hoàn chỉnh. Khoảng 90% cỏc mẫu đất sau khi tỏch đó cho nồng độ Cd bằng hoặc thấp hơn 1ppm sau khi xử lý một năm. Chi phớ khoảng 100USD/tấn đất và được đỏnh giỏ thấp hơn một chỳt so với chi phớ xử lý trong trường hợp đào đất và xử lý theo phương phỏp tỏch, phõn loại cấp hạt.