Clinciu Marius

download Clinciu Marius

of 12

Transcript of Clinciu Marius

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    1/12

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    2/12

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    3/12

    Stabilizarea si inertarea se aplica atat pentru solurile poluate cat si pentru deseuri.

    Stabilizarea consta in transformarea unui poluant solubil intr-un compus insolubil pe baza unei reactii chimice sau in

    virtutea absorbtiei pe o matrice neutra. Ex. zeolitii, argilele, gipsul, carbunele activ, silicatul de sodiu.

    Inertarea sau solidificarea se bazeaza pe amestecul solului poluat cu anumite produse adjuvante in scopul obtinerii

    unui material compozit solid, impermeabil si nereactiv. Poluantii nu sunt distrusi ci doar imobilizati intr-o matrice stabila sau

    inerta.

    Variantele aplicative ale acestor metode sunt:

    Varianta on situ - presupune excavarea solului poluat si efectuarea pe sit a amestecului cu adjuvanti si apa. Materialulcompozit obtinut este redepus in zona excavata in vederea intaririi. Aceasta metoda este mai laborioasa si mai costiditoare, dar

    prezinta avantajul unei omogenizari corecte a produselor, ceea ce confera o calitate superioara materialului solidificat.

    Varianta in situ consta in solidificarea solului poluat chiar in mediul sau natural, fara a deranja structura intima a solului.

    Procedeele operationale de acest tip necesita echipamente de lucru de tipul forezelor (burghie de foraj). Solidificarea conform

    acestui procedeu se face prin injectarea unei paste de ciment la nivelul burghiului de foraj. La retragerea burghiului se obtine o

    coloana cimentata.

    `Procedeul cunoaste mai multe variante, in functie de situatia din teren si de fondurile disponibile. Astfel, prin unele variante se

    urmareste realizarea de pereti din coloane de ciment, alte variante folosesc burghie multiple obtinand astfel o productivitate

    mai mare si o compactare a materialului compozit.

    In ambele cazuri se utilizeaza paste din ciment-apa-sol, var-sol-cenusa de la termocentrale, argile, zeoliti, gips. Aceste

    amestecuri constituie pasta de liant hidraulic ce urmeaza a fi injectata prin diferite procedee. Adancimea maxima pana la

    care se poate lucra este de circa 30 -40 m, iar productivitatea instalatiilor poate atinge 75 mc/ziua de lucru.

    Avantaje: inlatura riscul migrarii poluantilor, deci nu necesita o urmarire si un control minutios in timp; materialele

    utilizate sunt ieftine, usor de procurat.

    Dezavantaje: dificultatea omogenizarii corecte in situ a materialelor, volatilizarea partiala a unor produse in timpul

    procesului, cresterea volumului de material in sit prin adaos de produse inertante.

    Solidificarea prin cimentare este aplicata la decontaminarea solurilor poluate cu metale grele (Zn, Pb, Cu, etc.), testele

    de lixiviere a metalelor grele evidentiind reducerea de pana la 95% a cantitatii de substante lixiviate din solul poluat cimentat

    fata de solul netratat.

    Stabilizarea cu var sau cu argila poate fi eficienta pentru compusii hidrocarbonati, solventii clorati, policloruribifenili

    (PCB), creozot si pesticide. In cazul solventilor si hidrocarburilor exista riscul volatilizarii partiale a poluantilor in cursul executarii

    operatiei de stabilizare.

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    4/12

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    5/12

    b) Metode termice de depoluare a solurilorTratamentele termice sunt utilizate pe scara larga in cadrul tehnologiilor industriale, al celor de depoluare, fiind adecvate

    atat pentru decontaminare cat si pentru valorificarea energetica a deseurilor menajere si industriale. Datorita avantajelor pe care le

    confera, tratamentele termice sunt cele mai utilizate metode de decontaminare. Ex. in Olanda, Germania, Franta; SUA- aproximativ

    1/3 din siturile poluate sunt decontaminate prin tratare termica.

    Principiul general al metodei consta in incalzirea materialului contaminat la diferite temperaturi in vederea extractiei,

    neutralizarii, distrugerii sau imobilizarii poluantilor. Desi principiul este simplu, tehnologiile de decontaminare termica aplicate in

    prezent au un grad ridicat de complexitate, un segment important detinandu-l epurarea gazelor rezultate in aceste procese.

    Cele mai cunoscute metode de decontaminare termica sunt :-incinerarea ;

    -desorbtia termica ;

    -vitrificarea ;

    Poluantii care se preteaza la tratare termica sunt in general poluanti organici, dar metoda poate fi aplicata conditionat si

    pentru poluanti anorganici (metale grele volatile si nevolatile).

    INCINERAREA

    Incinerarea este cea mai eficienta metoda de decontaminare in cazul poluarii cu poluanti organici. Se poate aplica atat

    pentru soluri cat si pentru ape contaminate.

    Principiul metodei consta in utilizarea temperaturilor inalte pentru distrugerea poluantilor, transformandu-i in gaz carbonic,

    apa si reziduuri din continutul initial.

    Din punct de vedere tehnic, utilajul de baza in cazul incinerarii este cuptorul pentru incinerare care, din punct de vedere

    constructiv poate fi cu tambur rotativ (cel mai utilizat), cu pat fluidizat, cu incalzire indirecta, etc.

    Incinerarea efectiva se realizeaza de obicei in doua faze:

    volatilizarea poluantilor la temp. ~ 400 C

    distrugerea poluantilor la temp. 1000 C

    Avantajele metodei de incinerare :-randamente ridicate de depoluare, tehnica sigura ;

    Dezavantaje :

    -solurile incinerate devin sterile din punct de vedere agricol, din cauza pierderii totale a materiei organice ;

    costuri relativ ridicate ; exista posibilitatea transformarii unui sol poluat cu produse organice, intr-un sol poluat cu metale. De ex.,

    daca solul contine in mod natural sulfat de plumb, care este inofensiv, prin incinerare sulfatul de Pb se transforma in oxid de Pb care

    este toxic pentru organisme.

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    6/12

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    7/12

    c) Metode biologice de depoluare a solurilor (biotehnologii) IIn natura, actiunea descompunatorilor (bacterii, fungi, viermi, vertebrate si nevertebrate) este un fenomen cu rol foarte important in

    ciclurile materiei -in circuitul C, al apei, al N, al S, al P, etc.- contribuind astfel la autopurificarea mediului si la mentinerea echilibrului

    biosferei. Spunem in acest sens ca natura lucreaza ecologic-ea nu produce deseuri. In natura nimic nu se pierde, nimic nu se

    castiga-totul se transforma .

    In esenta, biotehnologiile apeleaza la stimularea fenomenelor naturale de dezvoltare a microorganismelor. Actionand in acest mod

    are loc accelerarea proceselor de metabolizare a substantelor poluante pentru mediu, respectiv descompunerea treptata a lor pana

    la substante chimice simple de tipul CO2, H2O, NH3, H2S, si altele.

    Decontaminarea pe cale biologica a solurilor se bazeaza pe prezenta in mediul subteran a multitudinii de microorganisme capabilesa descompuna o mare parte a poluantilor organici si o buna parte a poluantilor anorganici.

    Scopul metodelor de depoluare a solului este acela de reechilibrare a raportului C-N2-P2 dintr-un anume sol. In general, in procesele

    de decontaminare biologica, proportia stabilita intre carbon, azot si fosfor este de 100 :10 :1.

    In cadrul metodelor biologice de depoluare se diferentiaza trei categorii distincte :

    metode de biodegradare ;

    metode de biolixiviere (lesiere bacteriana) ;

    metode de bioacumulare.

    Eficienta biotehnologiilor de decontaminare depinde de numerosi factori, neexistand un procedeu standard care sa garanteze

    succesul pentru orice tip de sol, orice tip de poluant si in orice conditii. In general se executa teste in laborator, se stabileste reteta siapoi se trece la faza de teren. In aplicarea unei biotehnologii, exista anumiti factori de influenta printre care se numara:

    biodegradabilitatea poluantilor (vezi clasificarea D, P, R) ;

    caracteristicile mediului supus depoluarii (tip de sol, pH, temperatura, umiditate, permeabilitate, etc.);

    tipul microorganismelor utilizate (aerobe, anaerobe, organotrofe, litotrofe);

    oxidantul folosit in procesele aerobe (aer atmosferic, oxigen pur, ozon, apa oxigenata, trioxid de azot);

    substantele nutritive adjuvante nutrienti minerali de tipul ortofosfatilor si a sarurilor de amoniu, nutrienti organici de tipul metan,

    propan si melasa, materiale organice inerte cum ar fi scoarta si paiele, agenti tensioactivi.

    Privite in ansamblu, biotehnologiile de depoluare prezinta urmatoarele avantaje: Sunt in general cele mai rentabile metode de decontaminare, avand cel mai ridicat raport valoric calitate/cost;

    Biodegradarea asigura o depoluare reala, prin transformarea treptata a poluantilor in CO2, H2O si alte substante simple cu

    continut de N, S, P, etc., fara a se apela la transferul poluantilor ;

    Tratarea biologica este considerata ca fiind o metoda completa in sensul ca se extinde la toate componentele mediului

    (sol, apa, aer) si poate fi aplicata in situ, on situ si ex situ ;

    Impactul biodecontaminarii mediului asupra opiniei publice este pozitiv ;

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    8/12

    Biodegradarea in vrac

    Aceasta tehnologie reuneste ca principiu mai multe metode de biodecontaminare, cele mai importante fiind compostarea,

    metoda land farming si metoda biopile. Biodegradarea in vrac se aplica in exclusivitate materialelor solide, fiind utilizate de regula

    pentru decontaminarea on situ a solurilor poluate cu produse organice.

    Principiul de baza al biodegradarii in vrac consta in excavarea solului poluat si dispunerea acestuia in vecinatatea locului de

    excavare, in conditii tehnice care favorizeaza biodegradarea aerobica naturala. Principalele conditii care asigura accelerarea

    procesului de degradare sunt:

    Aerarea ;

    Umiditatea ; Aportul de nutrienti.

    Sursa de microorganisme necesara proceselor de biodegradare provine in mod obisnuit din flora bacteriana prezenta in sol,

    dar pentru accelerarea procesului de regula este necesar si un adaos de microorganisme de cultura.

    Compostarea sau bioconversiunea este cea mai veche si in acelasi timp cea mai simpla tehnica de biodegradare in

    vrac. Produsul final al acestui proces este compostul, adica un ingrasamant organic care poate fi folosit fara sa provoace dereglari in

    procesul de crestere al plantelor sau in procesele bio-chimico-fizice ale solului.

    Tehnica de lucru consta in excavarea solului contaminat si amestecarea acestuia cu materiale organice grosiere (paie,

    scoarta, gunoi de grajd) cu rol de aerare, nutritiv si de mentinere a umiditatii optime necesare dezvoltarii microorganismelor. Asadar

    gramezile se uda si se intorc periodic.Datorita avantajelor pe care le prezinta, de-a lungul timpului s-au elaborat si perfectionat mai multe metode de compostare,

    diferite in functie de natura deseurilor care se supun procesului de fermentare (sortimentatie, cantitati disponibile intr-o anumite

    perioada de timp, sursa deseurilor, etc.), de timpul necesar procesului, de utilajele folosite sau de locul unde se aplica.

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    9/12

    Metode biologice de depoluare a solurilor (biotehnologii) II

    Metoda land farming consta in tratarea solului prin executarea unor lucrari cu specific agricol. Solul excavat este depus

    pe o suprafata plana intinsa, intr-un strat de cativa cm si este sapat, intors si imbogatit fertilizanti. Aportul de fertilizanti amelioreaza

    echilibrul nutrienti-sursa de carbon (poluanti), iar in cazul gunoiului de grajd creste cantitatea de microorganisme disponibile. La

    intervale regulate solul este sapat si intors in vederea aerarii si omogenizarii. In ultimele faze se pot cultiva leguminoase cu rol de

    fixatori de azot, fapt ce le confera calitatea de ingrasamant verde. Procesul de biodegradare dureaza cateva luni de zile si este

    dependent de temperatura mediului ambiant si de umiditatea constanta a zonei in lucru. Aceasta metoda este una dintre cele mai

    simple din punct de vedere tehnic si se aplica cu randamente sporite in cazul hidrocarburilor cu volatilitate redusa (ex. sol poluat cu

    motorina sau alti combustibili).Metoda biopile se aplica in cazul decontaminarii solurilor cu continuturi ridicate de substante volatile si acolo unde prin

    lege se interzice executarea operatiilor de depoluare in aer liber.

    Solul in lucru se excaveaza, se depune in gramezi pe o suprafata impermeabila usor in panta si inconjurata de rigole de

    scurgere si se acopera cu o membrana cu rol de retinere si dirijare a gazelor rezultate. Aerarea gramezii se face cu ajutorul unui

    sistem de conducte perforate instalate la baza gramezii, intr-un start permeabil format din pietris. Prin dispozitivul de aspersiune se

    realizeaza umectarea solului si administrarea de nutrienti si microorganisme.

    Aceasta metoda necesita urmarirea continua si reglarea adecvata a pH-ului, a temperaturii, umiditatii, gazelor evacuate si a

    continutului de poluanti. Periodic se preleveaza probe de sol si se determina continutul de nutrienti, poluanti si compusi intermediari.

    Ex. de aplicare a metodei: pentru soluri poluate cu HAP ; dupa 9 luni de zile, prin aceasta metoda s-a inregistrat o reducere de la 80-120 mg HAP/kg sol la 20 mgHAP/kg sol; sau pentru soluri poluate cu uleiuri minerale : dupa 7 luni de zile, s-a inregistrat o reducere

    de la 3000 mg ulei/kg sol la 80-120 mg ulei/kg sol.

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    10/12

    d) Metode chimice de depoluare a solului

    Utilizarea metodelor chimice pentru depoluarea solurilor se face cu scopul de a separa, distruge sau transforma poluantii in

    forme mai putin nocive prin provocarea unor reactii chimice intre poluanti si anumiti reactivi administrati voluntar.

    Procedeele chimice de depoluare sunt aplicabile cu mijloace tehnice cunoscute de la tehnologiile chimice. Utilizarea reactivilor

    chimici in procesele de decontaminare genereaza insa riscul unei poluari secundare si a unor accidente de munca. Totodata costurile

    decontaminarii prin metode chimice se situeaza aproape intotdeauna la cote ridicate.

    Clasificarile facute pentru metodele chimice de depoluare se bazeaza pe criteriul reactiei dominante: oxidare, reducere,

    neutralizare, precipitare, extractie chimica, hidroliza, etc

    EXTRACTIA CHIMICAPrincipiul metodei consta in separarea poluantilor de mediul contaminat cu ajutorul unor reactivi chimici adecvati tipului de

    poluare (solventi, acizi, baze) urmata de recuperarea reactivilor si distrugerea poluantilor prin alte procedee. Asadar, prin aceste

    metode nu se realizeaza o depoluare completa a sitului ci se creaza conditiile necesare pentru depoluare.

    Extractia cu solventi : este metoda cea mai des utilizata si se face in reactoare speciale. Poluantii ce pot fi extrasi prin aceasta

    metoda sunt : hidrocarburi grele, gudroane, hidrocarburi aromatice policiclice (HAP), policlorbifenili (PCB), pesticide organice.

    Aceasta metoda se aplica in diferite variante, dupa cum urmeaza :

    -cu solvent standard (alcan, alcool, cetona); In acest caz solventul se amesteca cu solul excavat pana la formarea unui namol

    si apoi se face depoluarea acestuia prin flotare, de exemplu;

    -cu solvent lichid la limita presiunii de vapor saturat ;-cu solvent a carui solubilitate depinde de temperatura ;

    Concentratele de poluanti obtinute prin aceste procedee sunt distruse, izolate sau revalorificate utilizand metode termice,

    izolare in depozite controlate, electroliza, etc. Ex. de aplicabilitate practica: In Texas, un sol poluat de catre o fabrica de creozot.

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    11/12

    OXIDAREA

    Acest procedeu are ca principiu de baza provocarea reactiilor de oxidare de catre un oxidant puternic care intra in contact cu

    poluantii din materialul supus tratarii. Practic se utilizeaza O3 si H2O2, din motive de incompatibilitate cu procesele la scara

    operationala.

    Ozonul - O3 - este un gaz incolor, cu puternic potential de oxidare. Se utilizeaza pentru degradarea directa a unorcompusi organici

    din apele poluate sau din efluentii lichizi. Neputand fi stocat, ca urmare a duratei sale scurte de viata (cateva minute in apa), ozonul

    se fabrica direct pe sit.

    Actiunea chimica a ozonului consta in diminuarea cantitatii de carbon organic dizolvat in apa, cu formare de CO2. Cresterea

    continutului de O2 in mediul tratat favorizeaza biodegradarea poluantilor prin stimularea dezvoltarii bacteriilor.Apa oxigenata -H2O2 - este un oxidant mai puternic decat ozonul si are actiune multipla: poate degrada compusii organici complecsi

    relativ refractari la biodegradare (PCB, HAP, etc.) si poate modifica mobilitatea anumitor metale. De asemenea, prin cresterea

    continutului de O2 in mediul contaminat se accelereaza biodegradarea poluantilor.

    Efectul apei oxigenate poate fi catalizat de actiunea razelor ultraviolete. Apa poluata tratata cu H2O2 dacacircula printr-o serie decompartimente iradiate cu raze ultravilete, acestea vor cataliza reactia de oxidare datorita scindarii apei oxigenate in radicali OH_,

    care reactioneaza cu moleculele organice provocand descompunerea lor in H2O, CO2 si saruri. Tehnica se aplica pentru pluanti de

    tipul PCB, solventi clorati sau hidrocarburi.

    Aplicarea acestor oxidanti pe soluri in procesele de decontaminare se recomanada numai daca solul respectiv indeplineste

    urmatoarele conditii :

    Solul este bine aerat ;

    Solul este sarac in substante organice ;

    Solul contine ioni de Fe+2 in proportie redusa, altfel oxidantul va fi consumat in mod preferential pentru transfoemarea Fe+2 in Fe+3 ;

    Solul nu contine pesticide de tipul aldrinului care, prin oxidare se transforma in dieldrin, un produs toxic ce se degradeaza extrem de

    lent.

  • 7/28/2019 Clinciu Marius

    12/12

    Va multumescpentru vizionare!