Talaj ex situ vizes mosása

Az előadások a következő témára: "Talaj ex situ vizes mosása"— Előadás másolata:

1 Talaj ex situ vizes mosása
Készítette: Fodor Emese Lilla CVCQOX

2 A talajmosás A technológia definíciója:
A talaj szilárd fázisának vizes oldatokkal vagy emulziókkal történő mosását jelenti. Ilyenkor a talajvíz és a szilárd fázis között megoszló, de dominánsan a szilárd fázishoz kötődő szennyezőanyag mobilizálásáról van szó. Ex situ talajmosás: A technológia alkalmazásakor az eredeti helyéről kiemelt talajt mossák A szennyezőanyag oktanol-víz, vagy szilárd-folyadék megoszlási hányadosától függően igen nagy mennyiségű mosófolyadék is keletkezhet, mely természetesen szintén kezelést igényel, amely külön technológiai ágon történik

3 A technológia besorolása
Remediációs technológia a szennyezőanyag szempontjából MOBILIZÁCIÓ. A szennyezőanyag mobilizálása a szennyezőanyag mobilitásának, mozgékonyságának megnövelését jelenti, hogy ezzel segítsük a szennyezett közegből való eltávolítását. A mobilizáción alapuló módszereket elsősorban azoknál a szennyezőanyagoknál alkalmazzuk, melyek mozgékonysága (illékonysága, oldhatósága,) növelhető. Környezeti elem/fázis, amelyre alkalmazható a talajmosás, az a telített talaj. Tehát a szennyezett közeg a talaj szilárd fázisa.

4 A talajmosás a fizikai-kémiai talajkezelési eljárások közé tartozik
A fizikai-kémiai talajkezelési eljárások alatt olyan beavatkozásokat értünk, melyek egy vagy több talajfázis mozgatását, áramoltatását, illetve a szennyezőanyag fázisok közötti megoszlásának eltolását, vagy kémiai átalakítását jelentik. A módszer a kivitelezés szerint ex situ on site A talajt a helyszínről eltávolítás után (ex situ) és a szennyeződés helyéhez közel (on site) kezelik.

5 A technológia ismertetése
A szennyezőanyagokat a talajszemcsék felületéről vízzel, savas vízzel, felületaktív anyagokkal vagy kelátképzőkkel mossák le. Így ezek a szilárd fázisból a vizes fázisba kerülnek. A kezelés után a mosófolyadékot (víz) elválasztják a talajtól, mechanikailag tisztítják (szűrik ,ülepítik), és kémiailag kezelik ,majd újrahasznosítják. Az eljárást szemcseméret szerinti frakcionálással (szétválasztással) is kombinálhatják ilyenkor a viszonylag nagy méretű tiszta talajrészecskéket (durvahomokot, köveket) hidrociklonokban, fluidágyas vagy flotációs berendezésekben választják szét a kisméretű szennyezett talajrészecskéket (iszaptól, agyagtól), illetve a szennyezett szerves anyagtól, humusztól.

6 A talajmosás adalékokkal (felületaktív anyagok, kelátképzők, stb
A talajmosás adalékokkal (felületaktív anyagok, kelátképzők, stb.) és pH-beállítással hatékonyabbá tehető. A tisztítást általában reaktorokban végzik. A kezelőreaktor lehet talajjal töltött oszlopreaktor vagy iszapreaktor, melybe a talaj vizes szuszpenziója kerül. A mosó reaktor a helyszínen is felállítható, így kezelés után a talaj azonnal visszatölthető eredeti helyére

7 Különféle talajmosási eljárások:
Egyes talajmosási módszerek mechanikai energia alkalmazásával távolítják el a szennyezőket a szemcsék felületéről. A mosást végezhetik erős vízsugárral, így a szemcsék felületén kötött szennyezőanyagokat a vízsugár magával ragadja. A mosás másik típusánál különböző berendezések (forgódobos osztályozók, nehéz szuszpenziós vagy ciklon rendszerű szeparátorok stb.) mechanikai nyírófeszültség létrehozásával távolítják el a szennyezést a részecskék felületéről. Harmadik fajta eljárás esetén nagynyomású sugárcsőben a talajt levegővel és vízzel összekeverik és homogenizálják.

8 Egyszerű talajmosás Szennyezett talaj kikotrása Szita Szuszpenzió
Többlépcsős tisztítási körfolyamat Tisztított homok Szitán fennmaradó frakció víz iszap/agyag Víztisztító rendszer (ATS) Bio- szuszpenziós reaktor Víztelenítés Kezelt Iszap/agyag Recirkulálás Egyszerű talajmosás

9 Ex situ talajmosás

10 A talajmosási eljárás alkalmazhatósága
Elsősorban homoktalajok tisztítására alkalmas (a talaj homok és kavicstartalma érje el az 50 %-ot, agyagtartalma pedig ne haladja meg a %-ot), melyek humusztartalma is alacsony. Az eljárás csak akkor ajánlható, ha a talajvíz már eleve szennyezett, de olyankor is meg kell akadályozni a talajvízzel való tovaterjedést. Ez állandó depresszió vagy résfalak alkalmazásával valósítható meg. A technológia hátránya h a csak a vízoldható szennyezőanyagok kezelésére alkalmas. Leginkább más remediációs eljárások előkezeléseként alkalmazzák. A szennyezett talaj térfogata így lényegesen (az eredeti mennyiség 5-40 %-ára) csökken és a szennyezőket koncentráltan tartalmazza, ezt a kisebb volumenű szennyezett anyagot már olcsóbban lehet más remediációs technikákkal (pl. termikus eljárással, bioremediációval) tovább kezelni, vagy víztelenítés után veszélyes hulladékként deponálni (lerakni).

11 Szennyezőanyagok, melyekre alkalmazható a technológia
Benzol és alkilbenzolok (BTEX) Kőolajszármazékok (TPH) Policiklikus aromás szénhidrogének (PAH) és egyéb policiklikus aromás vegyületek Fenolok Egyéb szervetlen vegyi anyagok - cianid Fémek, félfémek és vegyületeik

12 A tisztítás mértéke különböző szennyezőanyagoknál
Benzol és alkilbenzol-ok (BTEX) Kőolaj- származé-kok (TPH) Policiklikus aromás szénhidro-gének (PAH) Fenolok Cianid Kavics- frakcióban 94% 78% 95% 87% 97% Homok- 52% 49% 72% (Az adatok csak általánosságban igazak)

13 Talajmosási folyamat Tisztítómű Olaj/ víz szeparátor Szűrők és
bioreaktor Levegő Víz Tisztító Degradáló Olajos víz Olaj Recirkulálás a következő adaghoz Kezelt víz Kezelt talaj 35 tonna/óra Szennyezett talaj

14 SWOT analízis Erősségek : -Sok különböző szennyezőanyag-fajta eltávolításra kerül a talajmosás során. - A talajmosó gép különböző elemei eltérő hatásfokot mutattak a szennyezőanyag eltávolításában. A különböző fokozatok kombinációi jobb talajmosási hatékonyságot fognak eredményezni az alkalmazás során. - Időigénye kicsi. - Környezethatékonysága nagy. - Automatizálható/ Távkezelhető

15 Gyengeségek: -A szennyező anyagok nem semmisültek meg, így a hátramaradt üledéket izoláltan kell tárolni és további kezelésnek alávetni (a demonstrációs esetben a betáplálás 5%-a), ahogy a szennyezett vizet is. - A felhasználható homok és kavics mennyiségét korlátozza a kioldható maradék PAH- és cianidtartalom. - A talajmosás a kavicsos szerkezetű talajok kezelésére van kifejlesztve, így a finomabb részecskék eltávolításra kerülnek a mosás során.

16 - Nagy (40%-nal nagyobb) agyag-és iszaptartalmú talajok technikailag ugyan moshatóak, de a tisztán visszakapott homok mennyisége a bevitelhez képest kicsi lesz, és jelentős mennyiségű finom frakciót kell még kezelni. - Helyigénye nagy. - Költségigénye nagy/közepes.

17 Lehetőségek: - A talajmosó gép különböző elemeinek különböző hatásfokai voltak a szennyezőanyag eltávolításában. A különböző fokozatok kombinációi és a jövőbeni további mosási fokozatok alkalmazása tovább emelhetné a hatékonyságot. - Még további kezelés hődeszorpcióval, bioremediációval, stabilizációval, stb. szükséges az iszap és a finom frakció elválasztásához. A területen még 2014-ig további remediációs munkálatok zajlanak. Veszélyek: - Ezek talán abban nyilvánulnak meg ,hogy a technológia alkalmazása során ártalmatlanítást igénylő melléktermékek keletkeznek.

18 A technológia konkrét megvalósításai
The Avenue terület talajmosása Az ex situ talajmosást 2007-ben az Egyesült Királyságban, Chesterfield-ben kezdték alkalmazni. A befejezés előreláthatólag 2014-re tehető. The Avenue nevű terület melyen a technológiát alkalmazzák 1700 m hosszú és 700 m széles, és elsősorban ipari használatú. Régebben kokszüzem, hulladéklerakó és kémiai üzemek voltak megtalálhatok az adott területen, így ezek a szennyezőanyagok eredetei.

19 The Avenue területen történő talajmosási technológia:
- A vizsgálat a Belgiumban használt DEC statikus üzem kisebb léptékű másolata. - 20 tonna talajminta a hulladéklerakó területéről, és 10 tonna talajminta a gyáregység területéről került mosásra. - A mosási művelet körülbelül egy hetet vett igénybe. A bevitt anyag 75mm-ig volt elővizsgálva. - Mivel a fő frakció kavics, több kavics (sóder) mosó rendszer is felhasználásra került. - Sűrűség szerinti elválasztást alkalmaztak mind a homok, mind a kavics frakciónál. A kavicshoz dob mosó rázógépet használtak, a homok frakcióhoz sűrűségmérő spirált, és ellenáramú osztályozót. - A mosás eredményeként kavicshoz, homokhoz, és maradék iszaphoz és szerves fázishoz jutottak.

20 A BELGA DEC CÉG - szennyezett talaj feldolgozó üzem
A szennyezett talaj feldolgozása a DEC csoport GRC Kallo leányvállalatának telephelyén történik. A cég ISO minősítésével megfelel napjaink legszigorúbb környezetvédelmi előírásainak. A cég talaj-újrahasznosító központjában két kezelési technikát alkalmaznak: Talajmosás (120e t/év) és a Bioremediáció (35e t/év)

21 A belga DEC cég talajmosása
A talajmosási technológia a fizikai-kémiai extrakción alapul, melynek során a szennyezőket kimossák a talajból. Ennek fő technológiai lépései a következők: Előtárolás: Az anyagok beérkezését követően deponálják és szennyezőanyag típusonként csoportosítják azokat. Pihentetésük után elkezdik a szennyezőktől való megtisztításukat. Előkezelés: Szitaberendezésekkel és mágneses szeparátorokkal minden idegen anyagot, mint a kő, fém, fa eltávolítanak a talajból. Ezt követően spirállal sűrűség szerint szeparálják a talajt.

22 Homok tisztítás: A homok tisztítása flotálással és ellenáramú berendezések használatával történik. Víztelenítést követően a homok kiválóan alkalmas betongyártási és egyéb építőipari alkalmazásokhoz. Kő és kavics tisztítás: A homok leválasztását követően a kő is megtisztításra kerül egy kőmosó egységben, miután annak építőipari hasznosítása is lehetővé válik Az üzemi víz, tisztítás után újrahasznosításra kerül az üzem mosóberendezéseiben.