Sorption of phenanthrene by kaolin and efficacy of hydraulic versus electroosmotic flow to stimulate desorption.

Hassan, I., Mohamedelhassan, E., Yanful, E.K., et Yuan, Z.-C. (2015). « Sorption of phenanthrene by kaolin and efficacy of hydraulic versus electroosmotic flow to stimulate desorption. », Journal of Environmental Chemical Engineering, 3(4 Part A), p. 2301-2310. doi : 10.1016/j.jece.2015.08.011  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les hydrocarbures pétroliers sont hydrophobes et tendent à adhérer au sol quand ils sont rejetés dans l’environnement. La désorption des contaminants présents dans le sol est nécessaire pour la plupart des technologies de restauration. Pour la restauration de la sous-surface et la restauration in situ, le mécanisme principal de désorption est la rétrodiffusion. Pour la présente étude, nous avons réalisé trois tests pour établir la cinétique de sorption et de désorption du phénanthrène en tant que contaminant et de la kaolinite en tant que matrice de sol. Des tests de sorption isothermes ont été réalisés à des températures de 14, 22 et 30 °C avec six solutions de phénanthrène à des concentrations allant de 300 à 800 μg/L. Des valeurs de la constante de l’équation de Freundlich, Kf, de 0,147, 0,133 et 0,109 μgLn/g1+n ont été déterminées à ces trois températures. Des tests de désorption ont été réalisés avec des solutions exemptes de phénanthrène afin de déterminer les paramètres de désorption à la température ambiante (∼ 22 °C). De plus, deux séries de tests ont été réalisées afin de comparer les désorptions hydraulique et électro-osmotique du phénanthrène à la température ambiante. Nous avons utilisé un appareil à perméabilité hydraulique à paroi fixe pour produire un débit hydraulique de 1,4 × 10-3 mL/s à une pression de 260 kPa, pendant qu’une densité de courant de faible niveau (0,3–0,43 mA/cm2) était appliquée pour générer un débit électro-osmotique équivalent au débit hydraulique. La concentration de phénanthrène dans les échantillons d’effluent après désorption au moyen d’un flux électro osmotique était trois à quatre fois supérieure à celle après désorption au moyen d’un flux hydraulique. De plus, l’énergie requise lors du test avec flux hydraulique était de trois ordres de grandeur supérieure à celle consommée lors du test de flux électrocinétique. Ces résultats montrent que la désorption du phénanthrène au moyen d’un flux électro-osmotique est plus efficace que celle obtenue avec un flux hydraulique.

Date de modification :