Estrazione chelante di metalli pesanti da terreni contaminati

L’attuale stato dell’arte per quanto riguarda l’uso di agenti chelanti per estrarre contaminanti di metalli pesanti è stato affrontato. I risultati sono presentati per gli studi di trattabilità condotti come terreni peggiori e rappresentativi dal campo J di Aberdeen Proving Ground per l’estrazione di rame (Cu), piombo (Pb) e zinco (Zn). Le caratteristiche di distribuzione granulometrica dei suoli determinate dai test idrometrici sono circa il 60% di sabbia, il 30% di limo e il 10% di argilla. Sono state eseguite estrazioni sequenziali sui terreni “come ricevuti” (caso peggiore e rappresentativo) per determinare la speciazione delle forme metalliche. La tecnica specia la distribuzione del metallo pesante in una forma facilmente estraibile (intercambiabile), carbonati, ossidi riducibili, organicamente legati e forme residue. I risultati hanno indicato che la maggior parte dei metalli sono in forme suscettibili di lavaggio del suolo (cioè scambiabile + carbonato + ossidi riducibili). I metalli Cu, Pb, Zn e Cr hanno più di 70% della loro distribuzione nelle forme suscettibili alle tecniche di lavaggio del suolo, mentre Cd, Mn e Fe sono un po ‘ meno suscettibili al lavaggio del suolo usando l’estrazione chelante. Tuttavia, le concentrazioni di Cd e Mn sono basse nel terreno contaminato. Dagli studi di estrazione chelante batch, l’acido etilendiamminotetraacetico (EDTA), l’acido citrico e l’acido nitrilotriacetico (NTA) erano tutti efficaci nella rimozione di rame, piombo e zinco dai terreni del campo J. Poiché l’NTA è un cancerogeno di classe II, non è raccomandato per l’uso nella bonifica di terreni contaminati. L’EDTA e l’acido citrico sembrano offrire il maggior potenziale come agenti chelanti da utilizzare nel lavaggio del suolo dei terreni di prova di Aberdeen. Gli altri agenti chelanti studiati (gluconato, ossalato, Citranox, acetato di ammonio e acido fosforico, insieme all’acqua regolata dal pH) erano generalmente inefficaci nel mobilitare i metalli pesanti dai terreni. La soluzione chelante rimuove contemporaneamente i metalli pesanti (Cd, Cu, Pb, Zn, Fe, Cr, As e Hg). Utilizzando un’estrazione batch a più stadi, il terreno è stato trattato con successo superando sia la procedura di lisciviazione delle caratteristiche di tossicità (TCLP) che il limite totale di metallo estraibile EPA. La concentrazione finale residua di Pb era di circa 300 mg / kg, con un TCLP corrispondente di 1,5 mg / l. La rimozione delle frazioni scambiabili e carbonate per Cu e Zn è stata raggiunta durante la prima fase di estrazione, mentre per Pb sono state necessarie due fasi di estrazione per le stesse frazioni. La rimozione di Pb, Cu e Zn presenti come scambiabili, carbonati e ossidi riducibili si è verificata tra le estrazioni del quarto e del quinto stadio. La rimozione complessiva di rame, piombo e zinco dal lavaggio a più stadi è stata del 98,9%, 98,9% e 97,2%, rispettivamente. La concentrazione e le condizioni operative per le estrazioni di lavaggio del terreno non erano necessariamente ottimizzate. Se le condizioni fossero state ottimizzate e utilizzando una concentrazione di Pb più rappresentativa (∼12 000 mg/kg), è probabile che il TCLP e le concentrazioni residue di metalli pesanti nel suolo potrebbero essere raggiunte entro due o tre estrazioni. I risultati indicano che i terreni contaminati da J-Field possono essere trattati con successo utilizzando una tecnica di lavaggio del suolo.

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