background image

 

 

Rekultywacja gleb 

zanieczyszczonych

Technologie rekultywacji gleb 

zanieczyszczonych

Metody chemiczne rekultywacji

background image

 

 

Założenia ogólne

Chemiczne metody rekultwacji gleb maja na celu 

degradacje zanieczyszczeń nagromadzonych w 

glebie bądź ich przemianę w formy mniej 

niebezpieczne dla środowiska. Wykorzystują 

następujące procesy:

• Utlenianie i redukcję
• Dehalogenację
• Ekstrakcję
• Hydrolizę
• Wytrącanie w formach trudno rozpuszczalnych
• Stabilizację odczynu

background image

 

 

Zalety metod chemicznych

• Szeroki zakres stosowalności
• Wysoka efektywność
• Wysoka specyficzność w stosunku do 

określonych grup zanieczyszczeń

Ograniczenia metod 

chemicznych

• Wysoki koszt
• Generowanie dużych ilości odpadów, w tym 

odpadów niebezpiecznych

• Trudności w kontorlowaniu procesu 

(zwłaszcza w metodach in situ)

background image

 

 

Odmywanie gleby

Odmywanie  gleby  jest  metodą  oczyszczania 

stosowaną ex situ, pozwalającą na usunięcie z 
gleby 

przede 

wszystkim 

zanieczyszczeń 

nieorganicznych  takich  jak  metale  ciężkie, 
radionuklidy, 

toksyczne 

aniony 

oraz 

niektórych 

typów 

zanieczyszczeń 

organicznych.

background image

 

 

Odmywanie gleby

Proces odmywania prowadzony jest w specjalnych 

instalacjach, zatem wymaga przemieszczenia gleby.

Istnieja dwa sposoby odmywania gleb:
• Odseparowanie drobnych cząstek z zasorbowanymi 

zanieczyszczeniami w strumieniu rozpuszczalnika

• Ługowanie zanieczyszczeń

background image

 

 

Odmywanie gleby

Separacja 

drobnych 

cząstek 

zasorbowanymi 

zanieczyszczeniami 

stosowana  jest  do  gleb  zanieczyszczonych 
radionuklidami. 

background image

 

 

Odmywanie gleby

Podczas ługowania zanieczyszczenia desorbowane 

są  z  glebowego  kompleksu  sorpcyjnego  przez 
czynnik ługujący i wraz z roztworem usuwane z 
układu.  Do  ługowania  stosowane  być  mogą 
mocne  ekstrahenty  takie  jak  kwasy  mineralne 
lub  ekstrahenty  łagodne  takie  jak  związki 
chelatujące 

(np. 

syntetyczne 

kwasy 

karboksylowe  i  aminokarboksylowe  oraz  ich 
sole  (EDTA  -  kwas  etylenodiaminotetraoctowy, 
DTPA  –  kwas  dietyleno-triamino-pentaoctowy, 
NTA – kwas nitrylotrioctowy). 

EDTA

DTPA

NTA

background image

 

 

Schemat odmywania gleby

Woda i 

detergent

Zanieczyszczo

na gleba

Urządzenie do 

odmywania 

gleby

Oczyszczona 

gleba 

zwracana na 

miejsce 

pobrania

Ciecz z 

procesu 

odmywania

Wyługowane 

zanieczyszczenia na 

składowisko lub do 

utylizacji inna metodą

Instalacja 

oczyszczania 

cieczy 

poprocesowej

Woda 

zwrócona do 

ponownego 

użytku

background image

 

 

Wady i zalety odmywania gleb

Zalety metody:
• Bardzo  skuteczna  w  oczyszczeniu  silnie 

zanieczyszczonych gleb

• Szybki proces oczyszczania
• Wysoka  efektywność  –  umożliwia  całkowite 

usunięcie zanieczyszczeń z gleby

background image

 

 

Wady i zalety odmywania gleb

Wady metody:
• Wysokie  koszty  związane  z  koniecznością 

budowy specjalnej instalacji

• Generowanie  dużej  ilości  odpadów  stałych  i 

ciekłych.

• Konieczność  przemieszczenia  oczyszczonej 

gleby

• Wysoki  stopień  inwazyjności  w  stosunku  do 

środowiska  co  wymusza  dodatkowe  zabiegi 
rekultywacyjne na oczyszczanym terenie

background image

 

 

Ekstrakcja rozpuszczalnikowa

Metoda ta jest podobna do odmywania gleby. Jest 

metodą ex situ wymagającą przeniesienia gleby 
do specjalnej instalacji. 

Stosowana jest do usuwania zanieczyszczeń takich 

jak  PCB  (polichlorowane  bifenyle),  WWA  oraz 
związków 

ropopochodnych. 

Od 

metod 

odmywania  gleby  różni  się  stosowanymi 
rozpuszczalnikami  –  są  to  silne,  niepolarne 
rozpuszczalniki 

organiczne, 

desorbujące 

zanieczyszczenia  organiczne  zasorbowane  w 
glebowym kompleksie sorpcyjnym.  

background image

 

 

Ekstrakcja rozpuszczalnikowa

Przebieg  procesu  jest  w  zasadzie  identyczny  ja 

w przypadku odmywania gleby. 

Zalety metody:
• Szybki przebieg procesu
• Wysoka  efektywność  procesu  gwarantująca 

pełne 

lub 

prawie 

pełne 

usunięcie 

zanieczyszczeń

• Możliwość 

usunięcia 

związków 

trudno 

degradowalnych

background image

 

 

Ekstrakcja rozpuszczalnikowa

Wady metody są podobne jak w przypadku metody 

odmywania gleby:

• Stosunkowo  wysokie  koszty  związane  z 

koniecznością budowy specjalnej instalacji

• Generowanie  dużej  ilości  odpadów  stałych  i 

ciekłych.

• Wysoki  stopień  inwazyjności  w  stosunku  do 

środowiska 

(konieczność 

przemieszczenia 

oczyszczonej  gleby)  co  wymusza  dodatkowe 
zabiegi rekultywacyjne na oczyszczanym terenie

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń ex 

situ

Służy 

do 

immobilizacji 

(unieruchamiania) 

niektórych 

zanieczyszczeń 

organicznych 

nieorganicznych w glebie.

W  celu  neutralizacji  zanieczyszczeń  do  gleby 

dodawane  są  substancje  wiążące  powodujące 
trwałe zablokowanie zanieczyszczeń. 

Stosowana  jest  tam  gdzie  ze  względu  na  znaczny 

stopień  toksyczności  zanieczyszczeń  nie  można 
pozostawić zanieczyszczonej gleby w miejscu jej 
występowania  a  jej  składowanie  w  formie 
niezabezpieczonej  jest  związane  z  bardzo 
wysokim ryzykiem.  

background image

 

 

Schemat immobilizacji 

zanieczyszczeń ex situ

Miejsce 

składowania

Dodatki wiążące

Unieruchomieni

zanieczyszczeń 

(mieszanie)

Wydobycie 

zanieczyszczone

j gleby

Miejsce 

występowania 

zanieczyszczeń

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń ex 

situ

Zalety metody:

• Metoda szybka i łatwa w zastosowaniu

•  Stosunkowo  niewielkie  koszty,  związane 
przede  wszystkim  z  koniecznością  usunięcia 
zanieczyszczonej gleby

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń ex 

situ

Wady metody:

•  Wysoka  inwazyjność  w  stosunku  do 
środowiska

• Generowanie dużej ilości odpadów stałych

• Konieczność składowania zestalonej gleby

•Możliwość 

ponownego 

uruchomienia 

zanieczyszczeń 

przypadku 

zmiany 

warunków  fizykochemicznych  w  produkcie 
lub jego otoczeniu. 

background image

 

 

Przemywanie gleby

Przemywanie 

gleby 

jest 

odpowiednikiem 

odmywania gleby stosowanym in situ. 

metodzie 

tej 

nie 

ma 

konieczności 

przemieszczania gleby.

Stosowane są łagodniejsze ekstrahenty.

Konieczna  jest  izolacja  oczyszczanego  terenu  i 

system zbierania odcieków.

Konieczny  jest  stały  monitoring  terenów 

sąsiadujących z terenem oczyszczanym.

 

background image

 

 

Schemat przemywania gleby

Dozowanie w 

formie 

oprysku

Oczyszczanie 

wód 

gruntowych

Zbiornik z 

roztworem 

ługującym

Pompa

Pompa

Zanieczyszcz

ona strefa

Zanieczyszcz

ony odciek

Zbieranie 

zanieczyszczonego 

odcieku

Poziom wód 

gruntowych

Strefa o niskiej przepuszczalności 

wody

background image

 

 

Przemywanie gleby

Zalety metody:
• Stosunkowo  niewielka  inwazyjność  w 

stosunku do środowiska.

• Brak odpadów stałych.

 

background image

 

 

Przemywanie gleby

Wady metody:
• Duża ilość generowanych odpadów ciekłych 
• Niepełne  usunięcie  zanieczyszczeń  z  gleby 

(niższa skuteczność niż w metodach ex situ)

• Konieczność  stałego  zbierania  odcieków, 

izolacji 

oczyszczanego 

terenu 

zabezpieczenia terenów sąsiednich.

• Konieczność  stałego  monitoringu  w  czasie 

procesu

• Wysokie  koszty  inwestycyjne,  operacyjne  i 

poprocesowe. 

 

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń in 

situ

Metoda  ta  polega  na  unieruchomieniu 

zanieczyszczeń w skażonej nimi glebie.

Proces  polega  na  wprowadzeniu  do  gleby 

substancji  (np.  cement,  zeolity,  żywice 

polipoksydowe), 

które 

trwale 

wiążą 

zanieczyszczenia  lub  na  drodze  reakcji 

chemicznych  tworzą  trudno  rozpuszczalne 

połączenia 

(minerały 

węglanowe 

fosforanowe) 

bądź 

też 

modyfikują 

właściwości  gleby  w  taki  sposób,  że 

zanieczyszczenia występują w formach mało 

mobilnych (np. poprzez zmianę odczynu). 

 

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń in 

situ

Metoda ta stosowana jest tam gdzie chodzi o 

szybkie  zabezpieczenie  zanieczyszczonego 

terenu  oraz  terenów  sąsiednich  przed 

negatywnym 

oddziaływaniem 

zanieczyszczeń. 

Stosowana  jest  często  w  połączeniu  z 

fitostabilizacją.

Przeznaczona  jest  do  rekultywacji  terenów 

średnio  i  słabo  zanieczyszczonych,  przede 

wszystkim 

metalami 

ciężkimi 

oraz 

niektórymi związkami organicznymi.   

 

background image

 

 

Schemat immobilizacji 

zanieczyszczeń in situ

Zbiornik 

z wodą

Zbiornik 

substan

cją 

wiążącą

Gleba 

czysta

Gleba 

zanieczyszczo

na

Mieszanie 

zanieczyszczonej 

gleby z substancjami 

wiążącymi 

zanieczyszczenia

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń in 

situ

Zalety metody:
• Mała  inwazyjność  w  stosunku  do 

środowiska  (z  wyjątkiem  stosowania 
substancji zestalających glebę)

• Szybka i łatwa w zastosowaniu
• Relatywnie niskie koszty
• Brak odpadów
• Zastosowanie do immobilizacji szerokie 

gamy zanieczyszczeń

 

background image

 

 

Immobilizacja zanieczyszczeń in 

situ

Wady metody:
• Zanieczyszczenia 

zostają 

unieruchomione a nie usunięte.

• W 

razie 

zmiany 

warunków 

środowiskowych  możliwość  ponownego 

uruchomienia zanieczyszczeń.

• Niewielki zasięg rekultywacji obejmujący 

najczęściej 

jedynie 

część 

profilu 

glebowego.

• Konieczność 

stałego 

monitoringu 

rekultywowanego  terenu  oraz  obszarów 

sąsiadujących. 

 

background image

 

 

Dehalogenacja

Metoda 

służąca 

degradacji 

związków 

halogenoorganicznych 

(chloro-, 

bromo- 

jodoorganicznych), często trudno degradowalnych 
takich jak PCB czy pestycydy chloroorganiczne.

Związki  zanieczyszczające  pozbawiane  są  atomów 

halogenowców  a  następnie  usuwane  z  gleby  w 
roztworze 

przemywającym 

lub 

poprzez 

odparowanie. 

Dehalogenacja  wymaga  specjalnej  instalacji  i 

przemieszczenia  oczyszczanej  gleby  (metoda  ex 
situ
). 

 

background image

 

 

Dehalogenacja

Stosowane są dwie metody dehalogenacji:
  1.  Dehalogenacja  glikolanowa,  w  której 

czynnikiem  dehalogenującym  jest  glikol 
polietylenowy lub jego sól. 

2.  Dehalogenacja  katalizowana  przez jony 

metali  alkalicznych,  przy  czym  reakcja 
przebiega  najczęściej  z  wykorzystaniem 
związków 

wapniowców, 

najczęściej 

wapnia lub magnezu. 

 

background image

 

 

Schemat dehalogenacji 

glikolanowej 

 

Oczyszczana 

gleba 

(przesiana)

Gleba 

oczyszczona 

Urządzenie 

odwadniają

ce 

Zbiornik 

glikolu 

etylenoweg

Reaktor 

Gazy

Woda po 

płukaniu

Kontrola i 

oczyszczani

e gazów 

Separator

Płuczka 

Instalacja 

oczyszczani

a wody

Oczyszczona 

woda 

background image

 

 

Dehalogenacja

Zalety metody:
• Jedna  z  nielicznych  metod  pozwalających 

na 

skuteczne 

usuwanie 

trudno 

degradowalnych 

zanieczyszczeń 

halogenoorganicznych takich jak np. PCB. 

• Nie generuje dużej ilości odpadów.

• Może  być  stosowana  do  gleb  silnie 

zanieczyszczonych. 

 

background image

 

 

Dehalogenacja

Wady metody:
• Wysokie koszty procesu oczyszczania.

• Duża  inwazyjność  w  stosunku  do 

środowiska

• Ograniczona 

liczba 

usuwanych 

zanieczyszczeń  –  najczęściej  lotne  i 
półlotne związki halogenoorganiczne. 

 


Document Outline