Enhance electrokinetic remediation of potentially toxic elements in the dredged sediment of Camorim Lagoon

• Published in: Engenharia Sanitaria e Ambiental 2024, Vol.29
• Main Authors: Vallejo, Alejandra Daniela Delgado, Araruna Junior, José Tavares, Gonçalves, Rodrigo Araújo, Magalhães de Souza, Rodrigo Fernandes, Liu, Shuguang, Wang, Hongtao
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: WATER RESOURCES
• ISSN: 1413-4152; 1809-4457; 1809-4457
• DOI: 10.1590/s1413-41522024025

ABSTRACT Electrokinetic remediation, effective for low-permeability sediments, can remove both organic and inorganic contaminants simultaneously. This study investigated its application to dredged sediments from Camorim Lagoon (Jacarepaguá lagoon complex, Rio de Janeiro), known to be contaminated with potentially toxic metals (chromium, copper, lead, zinc, and nickel). A buffer solution controlled pH changes, while the complexing agent ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and humic substances aided metal desorption and removal. Treatments utilizing EDTA (EK2 and EK3) achieved lower final concentrations of zinc and lead. Notably, EK1 (freshwater only) achieved the lowest nickel concentration observed in the anodic section. EK1 also achieved the lowest copper concentration; however, none of the treatments reached regulatory limits for copper. Chromium, which is the least mobile metal, is concentrated in the middle section for all treatments, suggesting the need for further electrolyte optimization to promote efficient chromium transport. RESUMO A remediação eletrocinética é eficaz para sedimentos de baixa permeabilidade, permite a remoção simultânea de contaminantes orgânicos e inorgânicos. Neste estudo, foi investigada a aplicação da remediação eletrocinética em sedimentos dragados da lagoa de Camorim (complexo lagunar de Jacarepaguá, Rio de Janeiro), contaminada por metais potencialmente tóxicos, como cromo, cobre, chumbo, zinco e níquel. Utilizou-se uma solução tampão para controlar as variações de pH, enquanto o agente complexante EDTA e substâncias húmicas auxiliaram na dessorção e na remoção dos metais. Os tratamentos com EDTA (EK2 e EK3) resultaram em menores concentrações finais de zinco e chumbo. De forma notável, o tratamento EK1 (apenas água doce) alcançou a menor concentração de níquel na seção anódica. Embora o EK1 também tenha apresentado a menor concentração de cobre, nenhum dos tratamentos atingiu os limites regulatórios para esse metal. O cromo, metal menos móvel, concentrou-se na seção média em todos os tratamentos, indicando a necessidade de otimizar o eletrólito para promover sua remoção mais eficiente.