CZ298176B6 - Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy - Google Patents

Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy Download PDF

Info

Publication number
CZ298176B6
CZ298176B6 CZ20041173A CZ20041173A CZ298176B6 CZ 298176 B6 CZ298176 B6 CZ 298176B6 CZ 20041173 A CZ20041173 A CZ 20041173A CZ 20041173 A CZ20041173 A CZ 20041173A CZ 298176 B6 CZ298176 B6 CZ 298176B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
hexavalent chromium
molasses
crevi
whey
underground water
Prior art date
Application number
CZ20041173A
Other languages
English (en)
Inventor
Hercík@Ferdinand
Machácková@Jirina
Original Assignee
Earth Tech Cz S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Earth Tech Cz S.R.O. filed Critical Earth Tech Cz S.R.O.
Priority to CZ20041173A priority Critical patent/CZ298176B6/cs
Publication of CZ298176B6 publication Critical patent/CZ298176B6/cs

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Sanace sestimocného chrómu (Cr.sup.VI.n.) v podzemních vodách a zeminách redukcí toxického sestimocného chrómu (Cr.sup.VI.n.) na trojmocný (Cr.sup.III.n.) a jeho stabilizací v horninách spocívá v tom, ze se jako organický substrát k vytvorení anoxického prostredí pouzije sladká nebo kyselá mlékárenská syrovátka nebo cukrovarnická melasa vyrobená zrepy cukrovky.

Description

Sanace šestimocného chrómu (Crvl) v podzemních vodách a zeminách v redukčních podmínkách aplikací syrovátky a melasy
Oblast techniky
Vynález řeší sanaci podzemních vod a zemin kontaminovaných šestimocným chrómem (Crvl) vytvořením redukčního prostředí. Kontaminace podzemních vod CrVI je poměrně častá v průmyslových areálech, kde se chromují kovové součástky.
Princip metody spočívá v řízeném zavádění syrovátky nebo řepné cukrovamické melasy do kontaminovaných podzemních vod a zemin s cílem vyvolat a dlouhodobě udržet redukční prostředí. Tyto látky se v sanační praxi v ČR ani ve světě k sanaci Cr dosud nepoužívaly.
Šestimocný chróm (CrVI) je v horninovém prostředí přítomný ve formě chromanového či dvojchromanového aniontu. Sraženiny CrVI jsou většinou dobře rozpustné a chromanový aniont se vzhledem k zápornému náboji málo sorbuje na jílové minerály. Proto je CrVI za normálních podmínek v horninovém prostředí málo retardován a kontaminace může migrovat podzemní vodou.
Trojmocný chróm (Cr111) je méně toxická forma chrómu, která se ve vodném prostředí vyskytuje jako jednoduchý či hydratovaný aniont.. Jeho rozpustnost je velmi malá a navíc se Cr111 výrazně sorbuje. K redukci CrVI na Cr111 dochází v redukční prostředí, za přítomnosti dvojmocného železa a sulfanu.
Dosavadní stav techniky
Kontaminace zemin a podzemních vod šestimocným chrómem (CrVI) se v průmyslových závodech vyskytuje v místech, kde se prováděly povrchové úpravy kovů (chromovny). Při těchto činnostech uniklo do podzemních vod často velké množství Crvl z chromových lázní.
Sanace těžkých kovů je v horninovém prostředí velmi obtížná. Klasická technologie čerpání a čištění podzemní vody má vzhledem k vysokým distribučním koeficientům těžkých kovů nízkou účinnost. Lze ji použít k zamezení migrace těžkých kovů podzemní vodou, ale pro odstranění kontaminace by bylo nutno čerpání provozovat desítky let.
Další používané technologie - odtěžení kontaminovaných vrstev a solidifikace in silu jsou velmi nákladné a často technicky velmi obtížně realizovatelné. Proto· se intenzivně hledají další možnosti sanace. Jedním z přístupů posledních let je kontaminaci z prostředí neodstraňovat, ale převést ji do stabilizované, méně škodlivé formy.
Společnost KAP, s.r.o., Praha (nyní Earth Těch CZ s.r.o.) aplikovala v letech 2000 - 2002 metodu reduktivní stabilizace CrVI na jedné lokalitě, kde již byla sanace úspěšně ukončena.
Podstata vynálezu
Pro redukci šestimocného chrómu (CrVI) na trojmocný (Cr111) je nutno v horninovém prostředí vytvořit reduktivní podmínky a zajistit přítomnost látek, za nichž k redukci dochází - tj. dvojmocné železo (Fe11) a sulfan.
Jeden ze způsobů jak toho docílit je aplikovat do kolektoru zdroj snadno biologicky rozložitelných látek. Působením aerobních mikroorganismů, které tyto látky rozkládají, dojde nejprve k vyčerpání rozpuštěného kyslíku, což je v podzemních vodách hlavní oxidační činidlo udržující oxidační podmínky. Po vyčerpání kyslíku se aktivují mikroorganismy schopné využívat altema-1CZ Z5WI7Ď BĎ tivní akceptory elektronů - denitrifikační bakterie, mikroorganismy redukující železo a mangan, desulfurikační bakterie a mikroorganizmy schopné metanogeneze.
Pro sanaci šestimocného chromuje důležité, že při anoxických pochodech vznikají látky nutné pro průběh redukce. Výsledkem metabolické aktivity bakterií redukujících železo je Fe11, při síranové respiraci vzniká sulfan.
Principem sanační metody je aplikovat snadno biologicky rozložitelné látky v takovém množství, aby v kolektoru podzemní vody vzniklo a udrželo se anaerobní prostředí po dobu, než proběhne redukce CrVI na Cr111.
Jako substráty, které lze použít ověřil předkladatel syrovátku a melasu. Syrovátka je vedlejší produkt mlékárenského průmyslu. Je to vodný roztok obsahující 6 až 7 % sušiny. Z uvedeného množství sušiny náleží 4 až 6 % laktóze, 0,7 % minerálním látkám z mléka (Cl-, PO4 3-, Na, Ca). Kyselina mléčná a mléčné bakterie tvoří 0,1 až 0,3 %. Obsah kaseinu je 0,1 %.
Cukrovamická řepná melasa obsahuje vysoký podíl jednoduchých cukrů (48 % sacharosa, polysacharidy), bílkoviny 20 %, vodu 32 % a také potřebné biogenní prvky (K2O, Na2O, CaO, MgO, P2O5, SO3). Aplikuje se ředěná vodou v poměru 1:10 pro snížení její viskozity.
Přehled obrázků na výkrese
Graf 1 uvádí vývoj koncentrací chrómu rozpuštěného v podzemní vodě ve vrtu R-14, Období 1997 až 06/2000 je charakterizováno kolísáním obsahu šestimocného chrómu v rozmezí 0,1 až 0,7 mg/1, což jsou vysoce nadlimitní koncentrace v podzemní vodě. Po aplikaci melasy a následně syrovátky je patrný rychlý pokles koncentrací na mez analytické stánovitelnosti Cr.
Příklady provedení vynálezu
Společnost KAP s.r.o., Praha (nyní Earth Těch CZ s.r.o.) aplikovala v letech 2000 až 2002 metodu stabilizace Crvl redukcí na jedné lokalitě. Byly použity dva zdroje snadno rozložitelných organických látek - cukrovamická melasa a syrovátka. Do horninového prostředí se během 18 měsíců (červen 2000 až listopad 2001) sítí air spargingových vrtů infiltrovaly 4 m3 syrovátky.
Po přechodu podzemní vody do redukčních podmínek došlo během čtyř měsíců po zavedení substrátu k redukci šestimocného chrómu na trojmocný. Trojmocný chrom se silněji sorbuje a tvoří málo rozpustné sraženiny, což vede k výraznému snížení obsahu celkového i šestimocného chrómu v podzemní vodě (viz tabulka 1 a graf 1). Snížení koncentrací chrómu v podzemní vodě je trvalé.
Postup redukce CrVI na Cr111 s použitím syrovátky je obdobný postupu při aplikaci melasy. Cílem je aplikovat do horninového prostředí takové množství substrátu, který zajistí vytvoření a udržení redukčních, anaerobních podmínek nezbytných pro redukci CrVI na Cr111.
Organické látky obsažené v syrovátce patří k biologicky snadno rozložitelným. Poměr BSK5/TSK laktózy je 0,54, tzn., že teoretický poločas setrvání laktózy ve vodě v aerobních podmínkách by byl přibližně 5 dnů. Anaerobní procesy mají řádově nižší intenzitu, teoretický poločas setrvání lze tedy předpokládat cca 50 dnů. Při provozní aplikaci syrovátky byla rychlost odbourávání organiky vyšší - během 1 měsíce klesla koncentrace organických látek (sledováno jako CHSKCr) na cca 7 % původní hodnoty.
Čistá přefiltrovaná syrovátka se neředěná infiltruje do podzemních vod pomocí sanačních hydrogeologických vrtů, horizontálních drénů, air spargingových vrtů (vrty pro vhánění stlačeného
-2CZ Z98I7Ď Βϋ vzduchu do podzemních vod) nebo pomocí speciálních infiltračních vrtů, popř. zarážených sond. Množství syrovátky se volí tak, aby se podobu minimálně jednoho roku udržela v podzemní vodě koncentrace CHSKcr v rozmezí 1 až 5 g/1.
Tab. 1: Koncentrace chrómu v podzemní vodě při reduktivní stabilizaci
vrt R-14
datum odběru Cr celk. Crvl
mi í/I
4.3,1997 0,420 0,210
11.12.1997 0,120 0,080
19.3.1998 0,210 0,210
5.10.1998 0,410 0,390
30.3.1999 0,700 0,680
19.10.1999 0,400 0,400
8.3,2000 0,220 0,220
*19.12.2000 <0,005 <0,005
21.3,2002 <0,005 <0,005
Pozn. * reduktivní stabilizace byla zahájena aplikací melasy v 06/2000

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Použití sladké nebo kyselé mlékárenské syrovátky jako organického substrátu k vytvoření anoxického prostředí pro redukci toxického šestimocného chrómu (CrVI) na trojmocný (Cr111) a jeho stabilizaci v horninách.
  2. 2. Použití cukrovamické melasy vyrobené z řepy cukrovky jako organického substrátu k vytvoření anoxického prostředí pro redukci toxického šestimocného chrómu (Crvl) na trojmocný (Cr111) a jeho stabilizaci v horninách.
CZ20041173A 2002-06-11 2002-06-11 Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy CZ298176B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20041173A CZ298176B6 (cs) 2002-06-11 2002-06-11 Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20041173A CZ298176B6 (cs) 2002-06-11 2002-06-11 Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ298176B6 true CZ298176B6 (cs) 2007-07-11

Family

ID=38227737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20041173A CZ298176B6 (cs) 2002-06-11 2002-06-11 Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ298176B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ300088B6 (cs) * 2007-05-23 2009-01-28 Dekonta, A. S. Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu
CZ305438B6 (cs) * 2014-10-14 2015-09-16 Aqd- Envitest, S.R.O. Způsob odstraňování šestimocného chromu ze znečištěných podzemních vod

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322700B1 (en) * 1995-04-11 2001-11-27 Arcadis Geraghty & Miller Engineered in situ anaerobic reactive zones
WO2003022744A2 (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Gannett Fleming, Inc. In-situ process for detoxifying hexavalent chromium in soil and groundwater
US6620611B2 (en) * 2001-01-06 2003-09-16 Geovation Technologies, Inc. Solid-chemical composition for sustained release of organic substrates and complex inorganic phosphates for bioremediation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322700B1 (en) * 1995-04-11 2001-11-27 Arcadis Geraghty & Miller Engineered in situ anaerobic reactive zones
US6632364B1 (en) * 1995-04-11 2003-10-14 Arcadis G & M Engineered in situ anaerobic reactive zones
US6620611B2 (en) * 2001-01-06 2003-09-16 Geovation Technologies, Inc. Solid-chemical composition for sustained release of organic substrates and complex inorganic phosphates for bioremediation
WO2003022744A2 (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Gannett Fleming, Inc. In-situ process for detoxifying hexavalent chromium in soil and groundwater

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ300088B6 (cs) * 2007-05-23 2009-01-28 Dekonta, A. S. Substrát pro sanaci halogenovanými uhlovodíky kontaminovaného horninového prostredí metodou reduktivní dechlorace in-situ, zpusob jeho aplikace a zarízení k provádení tohoto zpusobu
CZ305438B6 (cs) * 2014-10-14 2015-09-16 Aqd- Envitest, S.R.O. Způsob odstraňování šestimocného chromu ze znečištěných podzemních vod

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Connell et al. Reduction of sulfate to sulfide in waterlogged soil
CN104804747B (zh) 一种钙基重金属土壤修复剂及制备方法
Bai et al. Bioremediation of copper-containing wastewater by sulfate reducing bacteria coupled with iron
CN111234835B (zh) 原位修复重金属污染土壤的修复剂和原位修复方法
Lovley Anaerobes into heavy metal: dissimilatory metal reduction in anoxic environments
JP6531902B2 (ja) 重金属不溶化処理組成物及び重金属汚染土壌の修復方法
CN107617637A (zh) 一种微生物‑化学法联合修复重金属污染土壤的方法
CN105907679B (zh) 用于处理废弃钻井泥浆的组合物或复合菌剂
Groudev et al. Bioremediation of a soil contaminated with radioactive elements
CN110484275A (zh) 一种厌氧硫酸盐还原菌协同铁基材料修复汞和铬深层污染土壤的方法和试剂
US5968359A (en) Biotechnological purification of soil and water containing heavy metals
CN114653737A (zh) 一种六价铬污染土壤和地下水的原位化学还原和强化生物联合修复方法
Klaustermeier et al. Crystallization inhibitors and their remediation potential on brine‐contaminated soils
Harris et al. Bioremediation of acid mine drainage using decomposable plant material in a constant flow bioreactor
Masuda et al. Effects of aeration, alum treatment, liming, and organic matter application on phosphorus exchange between soil and water in aquaculture ponds at Auburn, Alabama
CN107721297A (zh) 一种适用于重金属矿渣的固化稳定化组合剂
CN115404081A (zh) 修复重金属铅、锌、砷复合污染的钝化剂和应用
CN118218390B (zh) 场地污染土壤的现场原位土著微生物修复装置及方法
CN106520128A (zh) 一种用于镉污染土壤修复的稳定剂
CZ298176B6 (cs) Sanace sestimocného chrómu (CrVI) v podzemních vodách a zeminách v reprodukcních podmínkách aplikací syrovátky a melasy
CN104671437A (zh) 一种利用黑曲霉分解磷矿粉修复u(vi)污染水体的方法
Raveh et al. Minimizing nitrate seepage from the Hula Valley into Lake Kinneret (Sea of Galilee): I. Enhancement of nitrate reduction by sprinkling and flooding
CN107159703A (zh) 砷污染土壤修复剂及其应用
Jain An overview of factors influencing microbially induced carbonate precipitation for its field implementation
CN112317528A (zh) 一种联合修复重金属污染土壤的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090611