Use of electrokinetic and reactive barriers to treat heavy metals-contaminated soils

摘要

The combined use of electrokinetic (EK) and reactive barrier (RB) of transformed red mud (TRM) (audby-product of bauxite refinement for alumina production) for the remediation of low permeabilityudcontaminated soils by chromium and arsenic was investigated. The combination of EK with RB is audpossible way in order to enhance EK removal of Cr and As that are reported to be among the moreuddifficult elements to remove by electrokinetics.udThe goal and the novelty of the research consisted of evaluating the synergic interaction betweenudthe EK system and the RB and to compare the efficiency of such combined treatment with usual,udunenhanced EK remediation process. From the joint application of EK and a TRM reactive barrierudthe following advantages were expected:ud-- the acid neutralizing capacity of the TRM RB should suppress acidification of theudcontaminated soil promoting the desorption of oxyanions under the influence of theudalkalinity produced at the cathode and, in turn, enhancing their electromigration towardsudthe anodic zone and the TRM RB;ud-- hydrogen ions generated at the anode during the EK process should provide the acidityudrequired to increase the capacity of the nearby TRM RB to adsorb oxyanions.udIn the second part of the research, an in situ electrokinetic fence was compared with theudperformance of different permeable reactive barriers made of TRM, sodium-treated zeolite,udmagnesium oxide and biochar. The aim of the study was to compare the efficiency of each barrierudsystem on the containment of the copper in order to withstand the spread of contaminantudthrough the soil due to diffusion or hydraulic gradient.udud------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------udL'uso combinato dell’elettrocinesi (EK) e delle barriere reattive (RB) costituite da fanghi rossiudtrasformati (TRM) (residuo industriale del processo di produzione dell’allumina) è stato studiatoudper la bonifica di suoli caratterizzati da bassa permeabilità contaminati da cromo e arsenico.udL’applicazione combinata di EK e RB consentirebbe di migliorare la rimozione elettrocinetica di Crude As che sono segnalati essere tra gli elementi più difficili da rimuovere utilizzando l’elettrocinesi.udL'obiettivo e la novità della ricerca è stato quello di valutare l'interazione sinergica tra il sistemaudelettrocinetico e la barriera reattiva, confrontando l'efficacia di tale trattamento combinato con iludclassico processo di bonifica elettrocinetica. Dall'applicazione congiunta erano previsti i seguentiudvantaggi:ud-- la capacità di neutralizzazione acida dei TRM, sopprimendo l'acidificazione del suoloudcontaminato, promuoverebbe il desorbimento dei contaminanti anionici sotto l'influenzauddell’alcalinità prodotta al catodo, migliorando la loro elettromigrazione verso la zonaudanodica dove è inserita la barriera reattiva;ud-- gli ioni idrogeno generati all'anodo durante il processo elettrocinetico fornirebbero l'aciditàudnecessaria per aumentare la capacità di adsorbimento della TRM RB.udNella seconda parte della ricerca, la prestazione di una barriera elettrocinetica è stata confrontataudcon quella di barriere permeabili reattive costituite da TRM, Na-zeolite, ossido di magnesio eudbiochar. Lo scopo dello studio era di confrontare l'efficienza di ogni “sistema barriera” per iludcontenimento del rame, al fine di contrastare la diffusione