Tehnologija

Inovativna tehnološka rešitev je usmerjena v reševanje problematike močne onesnaženosti urbanih območij s potencialno toksičnimi kovinami.

Prebivalci onesnaženih območij so toksičnim kovinam izpostavljeni predvsem preko direktnega vnosa onesnaženih delcev v prebavni sistem, tudi preko zauživanja hrane pridelane na onesnaženi zemlji in vdihavanja onesnaženih prašnih delcev. Tla so danes pogosto primarni vir onesnažil v okolju, zaradi česar je remediacija tal nujen ukrep za doseganje trajnostnega učinka sanacije. Izbira tehnologije remediacije je odvisna od lastnosti onesnažil, tal ter rabe zemljišča. Pred izbiro tehnologije remediacije je potrebno izvesti teste izvedljivosti posameznih tehnologij za doseganje najboljšega razmerja učinkovitosti, ekonomske in ekološke sprejemljivosti.

Na področju remediacije s toksičnimi kovinami, še posebej s svincem, onesnaženih tal so poznane in uporabljene naslednje tehnologije:

• Solidifikacija in stabilizacija kovin je postopek, pri katerem se v tla vmešajo in/ali vbrizgavajo materiali kot so fosfati, cement, apno ali različni sulfidi. Kovine iz tal ne odstranijo, zmanjša se njihova bio-dostopnost;
• Fitoekstrakcija onesnažil iz tal izrablja sposobnost rastlin, da kopičijo kovine v nadzemne dele, rastlinska vrsta, ki bi imele zadostno biomaso in bi akumulirala dovolj velike količine svinca, še ni poznana;
• Pranje tal, ki kovine odstranjuje iz zemlje z mehaničnimi postopki po principu separacije, pri čemer se odstranijo frakcije tal, na katere so kovine v največji meri vezane. Pri tem se večinoma iz tal odstrani organska snov in fini meljasti delci. V primeru tal iz Mežiške doline bi morali zaradi visoke vsebnosti organske snovi s to tehnologijo odstraniti preko 20 % talnih delcev (odpadek), pri čemer bi zemlja izgubila funkcijo substrata za rast rastlin.
• Pranje tal z raztopinami soli, kislin in ligandov je edina tehnologija za odstranjevanje toksičnih kovin, še posebej svinca, iz zemlje. Najbolj učinkovit pristop je uporaba ligandov, ki s kovinami tvorijo vodotopne komplekse in na ta način prenesejo kovine iz trdne v tekočo fazo, pri čemer dobimo ogromne količine onesnažene procesne raztopine. Največkrat uporabljen ligand je etilendiamin tetraacetat (EDTA).

Uporaba EDTA je razširjena v naslednjih področjih:

• kot zdravilo – pri zastupitvi s svincem, radioaktivnimi materiali, pri zdravljenju problemov srca in krvi (neenakomerno bitje srca kot posledica izpostavljenosti kemikalijam, visok pritisk, visok holesterol, problemi s cirkulacijo krvi v telesu,..), rak, diabets, multipla skleroza …
• v prehrani – za konzerviranje hrane, lepšo barvo, teksturo in okus hrane.
• V kmetijstvu – za boljšo dostopnost hranil (železo, magnezij, cink, baker)

Testi izvedljivosti so pokazali, da je za karbonatna tla z visoko vsebnostjo organske snovi, značilna za Zg. Mežiško dolino, pranje tal z raztopino EDTA učinkovitejše od pranja s kislinami. Karbonatna tla se upirajo nakisanju in s tem povečujejo količino kisline v pralni raztopini.

Glavni tehnološki problem obstoječih tehnologij pranja tal z EDTA je odstranjevanje kompleksov kovin in EDTA iz nastale procesne raztopine. Tehnologije za reciklažo odpadne pralne raztopine sicer obstajajo, vendar so ali cenovno zelo potratne ali pa pri uporabi nastajajo velike količine strupenih produktov in zato niso komercialno izvedene in dostopne.

Razvili smo inovativno tehnologijo pranja tal, ki na stroškovno ugoden način reciklira EDTA in procesno vodo v zaprti procesni zanki brez škodljivih emisij v okolje, pri čemer nastajajo le manjše količine odpadkov. V inovativnem postopku se reciklira vsa procesna voda. Obdelava procesnih vod zajema kemične in elektrokemične procese, ki zajemajo bazni proces (kovine se oborijo in odstranijo s filtracijo), kislinski proces ( poteka reciklaža EDTA, EDTA se obori in odstrani s filtracijo) elektroliza (razgradnja preostale EDTA, nalaganje kovin na elektrodi). Razviti inovativni način obdelave procesnih vod med postopkom pranja tal v primerjavi s prej navedenimi znanimi rešitvami prinaša občutno manjšo (90%) porabo sveže vode, občutno manjšo porabo EDTA (>70%), manjšo porabo energije ter varno odstranitev toksičnega produkta.

Tehnologija je patentno zaščitena. Razvita tehnologija pranja tal je v primerjavi z obstoječimi tehnologijami poleg izjemnih ekoloških prednosti tudi ekonomsko zanimiva. Trdimo, da je predlagana tehnologija edina tehnologija, ki omogoča odstranjevanje toksičnega svinca iz močno onesnažene zemljine, ki je bogata z organsko snovjo in nastala na karbonatni podlagi in ohranja njeno funkcijo substrata za rast rastlin.