Experimental investigation of a filter with natural sorbent charge for runoff cleaning from heavy metals and petroleum products

Abstract

An experimental investigation on the removal of heavy metals (HM) and petroleum products (PP) from a solution by natural sorbents zeolite and vermiculite was carried out in a laboratory pilot‐scaled test bench. For this purpose a model of a runoff filter which was invented by the authors was used. 25 kg of natural zeolite and 2 kg of vermiculite were used for the filter charge. An experimental solution of 20 L contained 1 g/l of HM Cu, Pb, Zn, Ni and Mn nitrates and 200 ml of PP gasoline and diesel. The solution was poured into the filter through a funnel and passed over natural zeolite and vermiculite media. The first sample was taken through a sample mixer tap immediately after the contact of the experimental solution with the charge media, the second sample was taken after 5 min, then after 10, 20, 30, 60, 120, 240, 360 and 720 min. TOG/TPH analyser was used for measuring concentration of filtrate samples. The highest efficiency of 99,7% was reached for PP removal from water.

Filtro su natūralių sobentų įkrova, skirto sunkiesiems metalams ir naftos produktams iš lietaus nuotekų valyti, eksperimentiniai tyrimai

Santrauka. Atlikti eksperimentiniai sunkiųjų metalų ir naftos produktų šalinimo iš tirpalų kaip sorbentus naudojant gamtinius ceolitą ir vermikulitą tyrimai. Šiam tikslui naudotas sukurto lietaus nuotekų valymo įrenginio maketas. Filtro įkrova – 25 kg gamtinio ceolito ir 2 kg vermikulito. Eksperimentiniam tirpalui paruošti sunaudota 20 l distiliuoto vadens bei 1 g/l sunkiųjų metalų Cu, Pb, Zn, Ni ir Mn bei po 200 ml benzino ir dyzelino. Eksperimentinis tirpalas įpiltas į filtrą per piltuvėlį, tekėjo pro ceolito ir vermikulito sluoksnius. Pirmasis mėginys paimtas iš čiaupo iškarto po tirpalo sąlyčio su filtro įkrova – po 1 min., antrasis – po 5 min., o kiti – po 10, 20, 30, 60, 120, 240, 360 ir 720 min. Filtrato mėginiai analizuoti TOG/TPH analizatoriumi, kuris nustato naftos produktų koncnetraciją tirpale. Didžiausias filtro efektyvumas – 99,7 % pasiektas šalinant naftos produktus. Sunkieji metalai taip pat pašalinti efektyviai (pvz., Pb – 98,6 %).

Reikšminiai žodžiai: naftos produktai, sunkieji metalai, vandens teršimas, natūralusis sorbentas, ceolitas, vermikulitas.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : petroleum products (PP), heavy metals (HM), water pollution, natural sorbent, zeolite, vermiculite