Depoluarea solurilor contaminate folosind flotatia

Depoluarea solurilor contaminate folosind flotatia

ca metoda de extractie

"Abstract" The utilization of the flotation as the method of depollution the waters gave good results to the separation of fat substances emulsifying, materials fibrous of the difficult metals. Also,there knowned esemples of depollutions through flotation of worn-out waters in the conditions of assurance of a proper coagulation.

The fact that flotation is well knowned and restrained in the area of preparing usefull mineral substances,represents an advantage of this procedure of decontamination.In plus,flotation registers aa extensive aplicabillty for a large variety of pollution factors,whitch from some are difficult to extract from the soil through other methodes (for example difficult metals).But then the costs of depolluation through this procedure are high,being necesary the evacuation of the soil and his rigorous preparation for the own process saied of flotation.

1. Introducere   

Consacrata in special concentrarii substantelor minerale utile, flotatia a dobandit, in ultimii ani, noi valente aplicative in protectia mediului ambiant.

Ca procedeu de depoluare, flotatia este utilizata pentru tratarea solurilor si apelor contaminate, locul de aplicare putand fi pe sit sau in afara sitului. Gama poluantilor extractibili prin flotatie este foarte extinsa si cuprinde in particular hidrocarburile, compusii organoclorurati, compusii cianhidrici si metalele grele. Extractia prin flotatie a poluantilor din solurile contaminate se bazeaza pe diferenta dintre proprietatile superficiale ale mineralelor din sol, pe de o parte si ale substantelor poluante, pe de alta parte.

2. Principiul de functionare al unitatilor de flotatie

Procesul de flotatie se realizeaza in masini de flotatie, care, in pofida unei palete constructive diversificate, asigura urmatoarele functii principale: aerarea cat mai completa a tulburelii, in care se gaseste solul poluat,    dispersia omogena o solului in tulbureala, alimentarea continua si uniforma, evacuarea in conditii bune a produselor obtinute ( spuma si produsul de camera) si asigurarea unei zone linistite in partea superioara a incintei de flotatie.

In figura 1 este prezenta exemplul clasic al unei masini de flotatie cu agitare mecanica creata de o turbina.

Figura 1. Schema de principiu a unei masinii de flotatie

cu agitare mecanica

Aceste masini se compun din mai multe celule identice, fiecare fiind prevazuta cu un ax rotativ pe care se afla fixat un agitator mecanic (Figura 2).

Figura 2. Celula de flotatie - componente

1 - rotor; 2 - inel de cauciuc cu ajutaje; 3 - stabilizator; 4 - spatiu inelar; 5 - conducta de aer

Celulele sunt asezate le acelasi nivel si comunica intre ele, astfel incat tulbureala poate trece din una in alta pe principiul vaselor comunicante.

Exista mai multe tipuri    constructive de masini cu agitare mecanica, dar in principiu ele pot fi cu rotor - stator si cu tub de aspiratie ( turbina) sau cu rotor in forma de colivie.

Rotorul, inconjurat de stator, este astfel constituit incat aspira tulbureala ai aerul, refulandu-se printre barele statorului si provocand astfel o puternica agitare si aerare a tulburelii.

Spuma in care se concentreaza poluantii, este evacuata continuu cu o paleta rotativa, iar solul depoluat este colectat separat printr-un buzunar lateral practicat in peretele ultimei celule de flotatie.

3. Fluxul tehnologic al extractiei poluantilor

Inainte de a fi supus flotatiei solul poluat este pregatit corespunzator prin operatiile de maruntire, dezaglomerare, deslamare etc. Tulbureala destinata flotatiei, caracterizata printr-un raport lichid / solid cuprins intre 2/l si 5/l este mai intai conditionata cu reactivi de flotatie, in niste vase agitare.

Prin adaugarea reactivilor numiti spumanti se asigura persistenta bulelor de aer create de masina, iar prin adaugarea reactivilor numiti colectori se creeaza artificial sau se intensifica hidrofobia poluantilor si a mineralelor purtatoare de poluanti. Reactivii    numiti modificatori influenteaza flotabilitatea substantelor poluante, asigurand conditiile procesului de flotatie selectiva.

Procesul fizic ce se desfasoara in unitatea de flotatie este relatat in continuare: in suspensia formata din particule de sol poluat, apa si reactivi, se introduce o cantitate mare de aer sub forma de bule mici, dispersate cat mai omogen. Deplasandu-se ascendent in suspensie, bulele de aer intalnesc inerent granulele de sol si substante poluante cu care se ciocnesc in mod repetat. Daca suprafetele acestor granule si substantele sunt hidrofobe, ele adera la bulele cu care se intalnesc, formand agregate bule - granule sau agregate bule - substante poluante.

Prezenta fazei gazoase in agregate confera acestora o densitate mult mai mica decat a lichidului, propulsandu-le la suprafata, unde formeaza o spuma incarcata si consistenta, ce se evacueaza in mod continuu. Situatia descrisa corespunde ,in general , granulelor poluate si poluantilor . Daca bulele intalnesc granule hidrofobe , situatie specifica granulelor de sol nepoluat, adeziunea bula-granula nu se mai produce , urmand ca aceste granule sa fie evacuate lateral din masina de flotatie sub forma unei pulpe de sol nepoluant.

Dupa cum reiese din aceasta succinta explicatie, capacitatea unei substante de a flota este dependenta exclusiv de udabilitatea acestuia. In limbajul curent de specialitate, capacitatea unei substante de a flota se numeste flotabilitate . Se preteaza, asadar la depoluarea prin flotatie , solurile contaminate cu substante hidrofobe sau cu substante capabile sa devina hidrofobe printr-o tratare adecvata cu reactivi de flotatie.

4. Concluzii

Utilizarea flotatiei ca procedeu de depoluare a apelor contaminate a dat rezultate bune la separarea substantelor grase emulsionate, a materialelor fibroase si a metalelor grele. De asemenea, se cunosc exemple de depoluare prin flotatie a apelor uzate menajere in conditiile asigurarii unei coagulari adecvate.

Faptul ca flotatia este bine cunoscuta si stapanita in domeniul prepararii substantelor minerale utile, reprezinta un avantaj evident al acestui procedeu de decontaminare. In plus , flotatia inregistreaza o aplicabilitate extinsa pentru o gama mare de poluanti, din care unii sunt dificil de extras din sol prin alte metode ( de ex. metalele grele). Pe de alta parte, costurile depoluarii prin acest procedeu sunt destul de ridicate, fiind necesara evacuarea solului si pregatirea lui riguroasa pentru procesul propriu - zis de flotatie.

5. Bibliografie

1. Neag G., Depoluarea solurilor si a apelor, Ed. Casa Cartii de Stiinta, Deva, 1997.

2. Stanescu R., Bobirca L., Orbulet O., Remedierea solurilor contaminate, Ed. AGIR, Bucuresti, 2006.

3. Dumitrescu I., Poluarea mediului, Ed. Universitas, Petrosani , 2005.