UPB-CTTIP Romdoc: Record#1692: Cercetări privind utilizarea barierelor permeabile reactive pentru prevenirea şi remedierea in situ a poluării apelor datorate activităţilor miniere

Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-1172

Cercetări privind utilizarea barierelor permeabile reactive pentru prevenirea şi remedierea in situ a poluării apelor datorate activităţilor miniere

Panţuru, Răzvan Ioan
2012-12-07

Abstract: FACULTATEA DE CHIMIE APLICATǍ ŞI ŞTIINŢA MATERIALELOR CERCETĂRI PRIVIND UTILIZAREA BARIERELOR PERMEABILE REACTIVE PENTRU PREVENIREA ŞI REMEDIEREA IN SITU A POLUĂRII APELOR , DATORATE ACTIVITĂŢILOR MINIERE Autor: Conducător de doctorat: Ing. RĂZVAN IOAN PANŢURU Prof. dr. ing. GHEORGHIŢA JINESCU Teza de doctorat ,,Cercetări privind utilizarea barierelor permeabile reactive pentru prevenirea şi remedierea in situ a poluării apelor , datorate activităţilor miniere’’ a avut drept obiectiv principal, studierea (selectare, sinteză, caracterizare şi experimentare) materialelor reactive , cu accent pe nanofier şi nanofier modificat, depus pe suport solid, care cresc viteza şi eficienţa de remediere. Acestea reprezintă componenta de bază a unui sistem inovativ de tratare "in situ", de tip Bariere Permeabile Reactive (BPR), având ca rezultat îndepărtarea sub limita de detecţie sau reducerea parţială a poluanţilor din apele arealelor contaminate, ca urmare a activităţilor din industria minieră uraniferă. Cercetările experimentale dezvoltate pentru realizarea tezei de doctorat au urmărit, studiul comparativ al echilibrului de adsorbţie al uraniului în principal , molibden şi ionul azotat în secundar, pe unsprezece tipuri de materiale reactive, din care trei sunt noi (două sintetizate şi unul comercial hibrid ), în regim discontinuu şi continuu , cu determinarea coeficientului de distribuţie pentru fiecare caz în parte. Studiul cineticii de adsorbţie a elementelor contaminante şi identificarea constantelor din izoterma Freundlich au scos în evidenţă rolul nano-Fe0 în creşterea selectivităţii materialelor în reţinerea contaminanţilor. Studiul reactivităţii chimice a materialelor selectate s-a făcut în strânsă legătură cu utilizarea modelării matematice bazată pe ecuaţiile fenomenelor de transfer. Prelucrarea statistică a datelor experimentale a pus în evidenţă modele matemetice care caracterizează cantitativ şi calitativ curbele de străpungere şi eficienţa procesului de adsorbţie. De asemenea, modelarea numerică a curgerii şi transportului radionuclizilor de uraniu într-un mediu permeabil izotrop şi anizotrop, a permis evaluarea concentraţiei contaminantului la diferite momente în timp, în funcţie de distribuţia valorii parametrilor de curgere şi transport obţinuţi în urma experimentelor realizate în coloană. Atingerea obiectivelor propuse, s-a concretizat prin punerea în evidenţă a unei noi generaţii de materiale caracterizate de suprafeţe mari de transfer , reactivitate ridicată şi flexibilitate pentru aplicaţii "in situ", oferind soluţii eficiente pentru armonizarea factorilor de natură economică cu cei de natură ecologică. FACULTY OF APPLIED CHEMISTRY AND MATERIALS SCIENCE RESEARCHES CONCERNING THE USE OF PERMEABLE REACTIVE BARRIERS FOR IN SITU PREVENTION AND REMEDIATION OF WATER POLLUTION DUE TO MINING ACTIVITIES Author PhD Coordinator Eng. RĂZVAN IOAN PANŢURU Prof. PhD. eng. GHEORGHIŢA JINESCU The doctorate thesis „ Researches concerning the use of Permeable Reactive Barriers for in situ prevention and remediation of water pollution due to mining activities” had as main objective the study (selection, synthesis, characterization and testing) of reactive materials, focusing on nano-iron and modified nano-iron, deposited on a solid support which increases the speed and efficiency of remediation. These represent the main component of an innovative in situ treatment system, Permeable Reactive Barrier type, which determines the removal under the detection limit or partial reduction of pollutants from contaminated waters due to uranium mining activities. The experimental research carried out in this PhD thesis followed a comparative study between the adsorption equilibrium of uranium mainly, molybdenum and nitrate ions secondly, on eleven types of reactive materials, of which three are new (two synthesized and one commercial - hybrid), in discontinuous and continuous regime, determining the distribution coefficient in each case. Adsorption kinetics studies of the contaminating elements and identifying the Freundlich isoterm constants revealed the role of nano- Fe0 in increasing the selectivity of materials in the retention of contaminants. Chemical reactivity studies of the selected materials were done in close correlation with mathematical modelling based on transfer phenomena equations. Statistical processing of experimental data has revealed the mathematical model which characterizes quantitatively and qualitatively the breakthrough curves and the efficiency of the adsorption process. Also the numerical modelling of the flow and transport of uranium radionuclide in a isotropic and anisotropic permeable medium allowed the evaluation of the contaminant concentration at different moments in time, depending on the distribution of the values obtained for flow and transport parameters derived from the experiments realized in the column. The proposed objectives were achieved by highlighting a new generation of materials characterized by high transfer surfaces, high reactivity and flexibility for in situ application offering efficient solutions to harmonize economic and ecological factors.

Keyword(s): Ape subterane -- Poluare radioactivă -- Teză de doctorat ; Tratarea apei -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Record created 2017-03-31, last modified 2017-03-31

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.