Zsók Edina Imelda A4BFPJ Kémiai extrakció Zsók Edina Imelda A4BFPJ

mobilizálható szennyezőinek ártalmatlanítása Extrakció Szó eredete: latin Jelentése: kihúzás, eltávolítás (vegyi: kivonás, előállítás, gyártás) Extrakcióval Hőkezeléssel vagy Biológiai kezeléssel vagy ezen alaptechnológiák kombinációjával oldható meg a szennyezés helyéről eltávolított talaj mobilizálható szennyezőinek ártalmatlanítása

Extrakció II Az eljárások során két féle módszerrel deszorbeálhatják a fémeket a talajrészecskékről: Savas mosással vagy szerves felületaktív anyagokkal Savas extrakció létrejöhet: ásványi vagy szerves savakkal (kevésbé károsítja a talajt) A savas oldatban levő fémek kinyerésénél több féle eljárásból lehet választani, például: meszezéssel történő kicsapás, ioncsere, elektrokémiai módszer

Kémiai extrakció A kémiai extrakció ex situ kémiai kezelés szennyezett talajok üledékek és iszapok kezelésére alkalmas A kémiai extrakció során extraktorban keverik össze a szennyezett talajt és az extrahálószert Az extraktumból egy szeparátorban elválasztják a szennyező anyagot( később további kezelésre kerül) az extrahálószertől( újrafelhasználásra kerül)

Kémiai extrakció II A kémiai extrakció során a szennyező anyagok: nem bomlanak le, talajtól, üledéktől, illetve iszaptól való elválasztása történik a szennyezett közeg térfogata csökken. Az extrakció során szemben a talajmosással az extrahálószer nem víz vagy adalékokat tartalmazó víz, hanem egyéb extrahálószer. A fizikai méret szerinti szétválasztás gyakran megelőzi a kémiai extrakciót a szennyező anyag legnagyobb része a kicsi, de nagy felületű talajrészecskéken jellemző

Kémiai extrakció III Extraháló szerekként savak is alkalmazhatók (nehézfémekkel szennyezett talajok extrakciójához hipoklórossavat alkalmazunk) Az extrahálószer talajban való tartózkodási ideje változó A keveréket folyamatosan szivattyúzzák ki a keverő tartályból, majd a fázis-szétválasztást hidrociklonokban végzik. A talajt ezt követően vízzel mentesítik a maradék savtól és a fémektől A mosóvizet fémekkel csapadékot képző anyagok, vagy mészkő hozzáadásával, flokkuláló szerek adagolása mellett regenerálják A talaj víztartalmát csökkentik, majd mésszel semlegesítik Extraháló szerekként szerves oldószereket is alkalmaznak, és a technikát gyakran együttesen alkalmazzák a szilárdítási/stabilizálási, égetési, talajmosási technológiákkal helyszín-specifikusan A kezelt talajt általában visszajuttatják eredeti helyére, amennyiben minősége megfelel az előírásoknak. A talajextrakció alkalmazható pl.: PCB-k, illékony szerves vegyületek, halogénezett oldószerek és kőolaj-származékok esetén is

A technológia jellemzői: Függ a talajtípustól és a nedvességtartalomtól; A magas agyag-tartalom csökkenti a hatékonyságot (hosszabb extrakciós idő) SWOT analízis: Lehetőség: A szerves extrahálószerekkel komplex kötésbe lépő fémek a szerves szennyező anyagokkal együtt extrahálhatók Veszély: A toxikus extrahálószerek alkalmazását kerülni kell Erősség: A technológia alkalmazása nagyobb léptékben költség-hatékony Gyengeség: Nehézfém-szennyezések esetében a szigorú határértékek betartása miatt az eljárás gazdaságtalan lehet. Az oldószeres extrakció általában kevésbé hatékony, ha nagy molekulasúlyú és hidrofil sajátságú szerves vegyület a szennyező anyag

Szerves extraháló szerek Sheppard és Thibult (1992) elem extrakcióját vizsgálat 0.25 M Na2-EDTA oldattal, többek között az Pb-ot is Lund és mtsai (1990) a nehézfémek eltávolítását szennyvíziszapból és komposzttal EDTA (leghatékonyabb), hidrogén-tioszulfát és pirofoszfát extraháló szerekkel végezték Megfigyeléseik: pH optimum: 4-5 a hőmérsékletemelés nincs hatással EDTA koncentráció optimum 6 g/kg levegőztetés a kezelés előtt 3-5% hatékonyság növekedést eredményez az ismételt extrakció nem növeli a hatékonyságot a Ni extrakciója kb. 95%, míg Zn-é csak 44%

Szerves extraháló szerek II Lo és Chen (1990) EDTA és NTA (nitrilo-triecetsav oldatokat alkalmaztak 4 különböző szennyvíziszap kezelésére Jenkins és mtsai az extrahálási időtartamokat és a dózisokat változtatták a kísérletükben, ahol EDTA-t alkalmaztak ( egyik sem volt szignifikánsan kimutatható) Assink és Rulkens (1987) közölte a nehézfém extrahációs eredményeit szennyezett talajokból, ahol 20 vagy 100 g/kg Na3-EDTA-t alkalmaztak, különböző időtartamokig. A különböző időtartamok használata nem adott szignifikáns különbséget. Bell és msi 9 évvel a szennyvíziszapos kezelés után vizsgálták a talaj fémeinek oldhatóságát. Az extrakcióhoz 4 extraháló oldatot használtak

Alkalmazhatósági vizsgálat: jellemző megoszlási koefficiensek a fémekre a talaj/víz rendszerben és ezeket befolyásoló tényezők lehetséges fém extraháló szerek extraháló szerek toxicitása és biodegradálhatósága a talajban és az extraháló szerben maradó fémkoncentrációk összehasonlítása az elfogadható talaj nehézfém szintekkel és az oldatban lévő mikroorganizmusok tűrőképességével technikai és gazdasági paraméterek

Fémek extrakciója Kationcsere Anioncsere Átoldás

Réz extrakció

Szennyezés forrásai: Ipari szennyvizek és hulladéklerakók Bányászati és kohászati műveletek Műtrágyák, peszticidek gyártása és használata Hulladékégetés, és egyéb égetési műveletek

Kémiai extrakció ábra

Kémiai extrakció ábra

Extrakciós görbe

Köszönöm a figyelmet!

Források Dr Gruiz Katalin Szennyezett talajok remediálása http://www.kislexikon.hu/extrahalas_extrakcio.html http://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadvanyok/karmkezikk4/kk44.17.jpg Simándi Béla Környeztbarát eljárások http://gisserver1.date.hu/NEHEZFENELTAVOLITAShtml.html Székely E.,Simándi B. Extrakció Vegyipari műveletek II segédanyag Debreceni Egyetem Környezetgazdálkodási Agrármérnöki Bsc Talajremediáció HEFOP-3.3.1