Biodegradace a sanace in situ a ex situ

Vlastní problematika sanace podzemních vod i horninového prostředí je dosti složitá a náročná. Sanací ropných látek (RL) z podzemních vod se v současné době zabývá s větším nebo menším úspěchem řada firem. Sanačních metod na dekontaminaci podzemních vod je celá řada, ale ne všechny je možné použít do daných geologických podmínek.

Metody sanace podzemních vod

Metody sanace podzemní vody od ropných látek lze rozdělit na aktivní, tj. -podle cíle, kdy se buď pouze izoluje kontaminované horninové prostředí vložením mechanické nebo hydraulické překážky a tím se zabrání šíření kontaminace v nesaturovaném pásmu anebo podzemní vodě do dosud čistého prostředí, nebo má dojít k úplné nebo částečné dekontaminaci horninového prostředí.

-podle místa sanace, se jedná o metody in-situ, kdy dekontaminace probíhají přímo v horninovém prostředí. V nesaturovaném pásmu je nejčastější metodou biodegradace, venting a bioventing, eventuálně promývání. Další možností je metoda ex-situ, při které sanace probíhá na povrchu terénu. Kontaminovaný materiál se dodá do vhodného čistícího zařízení. Metody ex-situ dále dělíme na "on-site" a "off-site" metody.

-podle zavedenosti se technologie rozdělují na ověřené, což jsou zavedené a dlouhodobě ověřené technologie, kde je podrobně znám nejen technologický postup a účinnost, ale také případné nedostatky a omezení. Další skupina zahrnuje technologie vznikající, které jsou sice známé, ale dosud dlouhodobě neodzkoušené.

Sanace ropných látek

V současné době ubylo klasických ropných havárií a hlavní činnost sanačních firem se soustředí na likvidaci tzv. Výskyt samostatné fáze ropných látek na hladině podzemní vody znamená extrémně silné znečištění.

Čtěte také: Proces biodegradace: Vysvětlení

K separaci a odčerpávání ropných látek nahromaděných ve vrstvě na hladině podzemní vody se používají malá plovoucí čerpadla, popř. ejektorová nebo vzduchová čerpadla, popřípadě tzv. mopy.

Při sanaci vrstvy ropných látek z hladiny se používá metoda sanačního čerpání, a to buď jedním čerpadlem nebo více čerpadly, kdy spodní čerpadlo slouží k čerpávání relativně čistější vody z báze vrtu (ropné látky se hromadí na hladině) a vytváří depresi hladiny podzemní vody a vrchní čerpadlo odstraňuje ropnou látku z hladiny. Pro tento způsob sanace je nutné upravit jímací objekty (vhodný průměr vrtu, velikost a množství perforace apod.).

Čerpanou kontaminovanou vodu je třeba čistit na kombinovaných sanačních stanicích, kde první stupeň je gravitační odlučovač nebo separační odstředivka. V dalších stupních se voda s rozpuštěnými nebo i emulgovanými RL čistí ve filtrech s náplní sorbentu (dříve Vapex, dnes většinou Fibrooil, Kutex nebo další sorpční materiály), popř.

Pro rozrážení emulzí se používají např. koalescenční filtry naplněné ostrohraným materiálem, které umožňují shlukování hrubě emulgovaných částic RL.

Pro likvidaci rozpuštěných ropných látek v podzemní vodě se využívá několik základních metod. Jednou z nich je biodegradace in situ bez přidání mikroorganismů. Princip dekontaminace spočívá ve stimulaci spontánního rozkladu RL. Především se jedná o optimalizaci přirozeného biologického rozkladu probíhajícího v kolektoru podzemní vody pomocí prokysličování vody a přídavku živin. Výsledky tohoto způsobu dočišťování jsou sice dobré, ale většinou až po několikaletém trvání bioasanace.

Čtěte také: Více o anaerobní biodegradaci a jejích produktech

Druhou metodou je biodegradace in situ s přidáním mikroorganismů. Při tomto způsobu sanace se využívá většinou přírodních selektovaných mikroorganismů izolovaných z kontaminovaného materiálu na lokalitě. Samotné provedení bioasanace většinou vyžaduje vybudovat systém zasakovacích rýh nebo vrtů, kam se suspenze mikroorganismů a živin vhání. To ale zároveň klade dosti velké požadavky na detailní znalost geologických a hydrogeologických poměrů lokality a směru proudění podzemní vody kontaminovaného kolektoru. Výhodou bioasanačních metod je likvidace polutantu a dosti vysoká účinnost pro závěrečnou fázi sanace.

Pro čištění kolektoru podzemní vody se nejčastěji používá metoda sanačního čerpání, kdy se z vrtů nebo jiného jímacího zařízení čerpá znečištěná podzemní voda, která se následně čistí v sanačních stanicích. Vzhledem k malé efektivitě vymývání pouhou vodou byl zaveden do praxe nový způsob vymývání detergentem. Princip metody spočívá v aplikaci speciálního detergentu při promývání horninového prostředí, znečištěného ropnými látkami. Tím se značně zvyšuje účinnost této metody sanace. Zároveň při tomto způsobu sanace dochází k rozrušení ropnými látkami nasycených hornin, popř. zaplněných puklin.

Pro odvětrávání zbytkového znečištění RL se používá např. jemný rozstřik předčištěné vody ze sanační stanice nad travnatý terén.

Pasivní sanační metody zahrnovat různé způsoby enkapsulace znečištění, podzemní reaktivní stěny a v neposlední řadě metody využití přírodních procesů snižování nebezpečnosti kontaminace, tzv.

Čištění podzemní vody metodami „in-situ“ je rozšířeným přístupem založeným na chemických, fyzikálních a biologických principech nebo na jejich kombinaci. Většina metod se provádí v lokalitách, kde jsou znečištěné velké objemy podzemních vod, ale i tam, kde není možné použít nemoty „ex-situ“.

Čtěte také: Dřevo ve stavebnictví

Metoda „in-situ“ lze využít pro eliminaci velmi široké škály polutantů z podzemní vody. Fyzikální metody využívají nejrůznějších tepelných pochodů pro podporu sanace jako je např.

Metody jsou založeny na čerpání a zpětném zasakování podzemní vody. Voda je odčerpána z podzemí, prochází přes aerační nádrž s potřebnými mikroorganismy, dále proudí do zasakovacích vrtů. Odtud se dostává do kontaminované zeminy a zpět do čerpacích vrtů.

Sanace vod „ex-situ“ spočívá ve vyčerpání a dalším čištění vody mimo lokalitu znečištění. Voda je čištěna pomocí mechanických, fyzikálních, chemických a biologických metod. Biologickými metodami pro ošetření kontaminovaných podzemních vod a průsakových vod jsou čištění v bioreaktorech nebo umělých mokřadech. Mezi fyzikální a chemické metody patří stripping vzduchem (air sripping), který se využívá pro odstraňování těkavých organických látek. Chemická oxidace probíhá v chemických reaktorech a využívá se pro čištění vody se směsnou kontaminací, jako jsou vody z průmyslových areálů nebo průsakové vody ze skládek. Dalšími metodami pro čištění kontaminované podzemní vody patří např. Nejdříve jsou z vody odstraněny mechanické nečistoty pomocí sedimentace a filtrů. Dále jsou v pořadí odstředivky a různé sorpční filtry s vhodnou náplní sorbetů (aktivní uhlí, fibroil a metalsorbenty). Odstranění těkavých látek se provádí ve stripovacích věžích a horizontálních provzdušňovačích.

Dekontaminační metody ex situ

Dekontaminační metody ex situ jsou založené na odtěžení kontaminovaných zemin a jejich následné odstranění vhodnou dekontaminační metodou jako je např.

Princip dekontaminace spočívá v řízeném působení biologicky aktivní složky (bakteriální aktivní kmeny) na kontaminanty obsažené v odpadu-společnost používá schválený biopreparát DEKONTAM-3.

Vedle mikroorganismů mající biodegradační schopnosti ovlivňují biologické odbourávání takové faktory jako je koncentrace škodlivin, koncentrace kyslíku, obsah vody v půdě, teplota, nepřítomnost inhibujících látek.

Technologie biologického odbourávání nepolárních extrahovatelných látek a alifatických i aromatických uhlovodíků je založena na schopnosti určitých bakteriálních kmenů využívat nežádoucí organické sloučeniny jako zdroj uhlíku a energie pro svůj růst.

Dané mikroorganismy jsou schopny utilizovat všechny frakce ropy i dehtu. Rozklad organických látek pomocí mikroorganismů je nejpřirozenější způsob koloběhu uhlíku v přírodě.

Řešení starých ekologických zátěží

V rámci rekonstrukcí starších zařízení a havárií je často nutné řešit problémy starých ekologických zátěží jako jsou: naftová a olejová hospodářství rekonstrukce podloží výrob. hal šrotiště ropovody benzinové čerpací stanice starší stáčedla motor.

kontaminujících látek z jejich zdroje. a jedná se tedy o samovolný proces. živiny. mikroorganismů schopných degradovat například ropné uhlovodíky.

jsou přeneseny do laboratorních podmínek. fyzikálně chemických dějů (například vytěkání do okolí). kontrolovaných podmínek v laboratorním zařízení. degradovat daný kontaminant. technik, jejichž příklady jsou uvedeny v tabulce.

a v jeho následném zpracování některým z biodegradačních postupů. a případně také transport materiálu na místo sanace. sanační plocha nebo jiné technické zařízení. způsobem zvyšuje účinnost procesu. složky materiálu, která není kontaminací zasažena).

do kontaminovaného materiálu. organických materiálů, např. pilin, dřevěných štěpků, apod. do výše 150-200 cm v případě použití systému aerace vrstvy zeminy. bakteriální suspenze z bioreaktoru. přesýpáním, orbou, kypřením či nucenou aerací půdy. nejvhodnější varianta.

Používáme udržitelné metody sanace a zajišťujeme bezpečnou likvidaci ekologických zátěží. Postaráme se o vše - odebereme vzorky, navrhneme nejefektivnější postup, provedeme laboratorní a pilotní testy k ověření účinnosti metody sanace, vypracujeme projektový plán, řídíme sanační práce, zajišťujeme dohled a monitorování po sanaci. Komunikujeme s úřady, řídíme regulační jednání, vztahy s komunitami a zapojení zainteresovaných stran. Dekontaminaci provádíme přímo na místě nebo zajistíme výkop a odstranění kontaminovaného materiálu. Třídíme a buď likvidujeme, nebo recyklujeme odpad. Všechny práce jsou prováděny s maximálním ohledem na životní prostředí, a když to podmínky dovolí, používáme udržitelné metody sanace.

Posoudíme lokalitu a na základě zdroje kontaminace zvolíme nejvhodnější technologii. Metoda založená na schopnosti mikroorganismů využívat organické kontaminanty a rozkládat je na neškodné produkty. Tuto metodu lze použít pro čištění podzemních vod, odpadních vod, půdy a kalů. Používá se hlavně k odstraňování ropných uhlovodíků, polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) nebo BTEX. Skutečná technologie sanace spočívá v navození optimálních podmínek pro biologický rozklad kontaminantu. Tato metoda patří mezi nejrozšířenější sanační techniky pro dekontaminaci podzemních vod.

Metoda spočívá v čerpání kontaminované podzemní vody na zemský povrch, kde je následně čištěna pomocí různých technologií v závislosti na charakteristikách kontaminantů. Čisticí technologie jsou založeny na gravitaci (např. sedimentace), na fyzikálních a chemických procesech (např. adsorpce na aktivním uhlí, různé typy separátorů/filtrů, chemická oxidace), biologické (např. bioreaktory). Metoda, která vyniká vysokou účinností při relativně nízkých nákladech. Technologický systém sestávající ze skladovacích nádrží pro oxidační činidla a aktivátory, čerpadel, infiltračních studní, monitorovacích studní a měřicího zařízení. Technologie ISCO je použitelná pro sanaci kontaminované podzemní vody a půd v saturované zóně.

Technologie použitelná pro in situ sanaci podzemní vody a půd v saturované zóně kontaminované Cr(VI). Cr(VI) má významně negativní dopady na člověka a životní prostředí, zejména kvůli jeho vysoké rozpustnosti, mobilitě, oxidačnímu potenciálu a obecné toxicitě. Kombinovaná technologie biologické redukční dechlorace a chemické redukce pomocí ZVI je vhodná pro sanaci půd a podzemních vod kontaminovaných halogenovanými organickými látkami, včetně perzistentních organických polutantů (např. HCH a DDT). To zahrnuje řízené zahřívání pevných kontaminovaných materiálů v inertní atmosféře pomocí mikrovlnného záření na teplotu, při které se polutanty obsažené v pevné matrici odpařují.

Sanace zemin kontaminovaných anorganickými látkami

Ze zeminy kontaminované anorganickými látkami např. kovů nabízejí nové metody užívající např. a komplexotvorným činidlem.

Zemina je vrstvena do výše max. z bioreaktoru. či nucenou aerací půdy. kontrola zajištění oxických podmínek (periodického kypření event. kontrola event. zóně horninového prostředí pro průběh biodegradačního procesu.

Jádro technologie je založeno na čerpání a zpětném zasakování podzemní vody. zóna - čerpané vrty. zasakovacích a čerpaných objektů a zajištění dostatečné rychlosti proudění resp. a živin. mikroorganismů, koncentrace nutrientů, zbytkové koncentrace kyslíku event.

může být výluh použit k dalšímu loužení. jemná frakce s akumulací kovů. nebo filtrací na kalolisech popř. odděluje flotací. (16 m3/hod) s náklady 390 - 450 DM/t. Byly použity kys. citronová nebo octová popř. aminokyseliny (všechny jsou biologicky rozložitelné). kyseliny se znovu použijí přímo nebo po dehydrataci pro další loužení.

a pračky. Čištění se dělí na čištění štěrků, písků a prací vody. šetrně za účelem restaurace vegetace.

Oxidace nebo redukce se účastní na mnoho sanačních metodách ex situ i in situ. zemina vytříděná a ve vodní suspenzi (kalu) a oxidační (redukční) reagencie. Odtud odchází do separačního zařízení a činidla se zčásti recyklují. činidla, redukčním činidlem je síran Fe2+.

vede k izolaci iontů kovů, vytvoření nerozpustných sloučenin. např. vodu obsahující Fe 2+ ionty. na horninovou matrici. aerací nebo spíše injektáží roztoku peroxidu vodíku. toxické) popř.

Iontová výměna probíhá mezi roztokem a iontoměniči (ionexy). vody za velmi ekonomickou). sedimentací a nakonec filtrací. voda co nejčistší pouze s rozpuštěnými ionty a nezalepovaly se ionexy. se podrobí jako toxický koncentrát kovů dalšímu čištění (solidifikaci). Metoda má vývoj ukončen. k daným kontaminantům. výměny (kationty nebo anionty) připojí. TK případně aniontově vázané těžké kovy, resp. ale nejsou tak výhodné a selektivní. v čistící lince zapojena oxidace. a ex situ.

sloučeninami. zatímco záporné ionty migrují k anodě, kde uvolňují elektrony. výhodně elektrochemickými metodami. dekontaminaci ani hydraulickými ani biologickými metodami. metody mohou být kombinovány s hydraulickou metodou. procesy mohou být spojeny: elektrolýza/elektrochem. a elektrokinetické proudění vody (elektroforéza, elektroosmoza). prostředích. arzenu) po organické látky. metody na kovové předměty elektrickým polem v zemině (koroze bludnými proudy).

Během procesu je nutno podpořit podmínky pro desorpci kovů v zemině např. vsakováním roztoků kyselin. místa v kopaných nebo vrtaných studnách. kapaliny upravující podmínky (např. kyseliny slouží pro depolarizaci katody). anionty v kyselé kapalině. a průtokem ionexem se získávají příslušné kovy a anionty, kapalina se recykluje. cirkulují u elektrod. ionexovou náplní. elektroosmózou a elektromigrací, což supluje čerpání a čištění vody. pohyb iontů a pórové kapaliny dekontaminuje zeminu. i nesaturované zóně. v důsledku anodické oxidace při vlastním elektrokinetickém procesu. je použitelná i pro organické látky jako fenoly, BTEX, ClU a acetáty. pilotních testů dosahovala 90 - 95% u jílovitých půd. V čištění podzemních vod se uplatňují elektrochemické metody a elektrolýza. Jsou používány pro čištění výluhů resp. prací vody z vypírky zemin např. k elektrochemické redukci a fixaci Cr. i in situ. a čistá voda se vrací do kolektoru podzemní vody. Metoda je velmi rychlá a účinná. anodovou a katonovou buňku. 4 oddělení. kovy podle své povahy sráženy odděleně. čištění a chemického čištění. kmene Thiobacilií. Metoda je stále ve stadiu vývoje. matrici (cca 35 - 50 %) za 90 dní. Rychlost loužení řídí obsah síry a org. C. Podstatou vyluhovacího procesu je biologická a chemická oxidace a redukce. docílí úplné recyklace síry. mikroorganismy. Tabulka č. element. aplikována. průtoku podzemní vody na základě fyzikálních a chemických popř. reakcí. uhlím, iontoměnnými materiály), aby zachycovala škodlivé látky (TK, CN). eventuelně jiné technologie. technologickými funkcemi, nebo je kombinovat z hydraulickými barierami. v České republice se mj. vybavenou výměnnými filtry např. chromu6+. ClU v zemině i rozpuštěných ClU v mělké podzemní vodě. podzemní vody kořenovým systémem a její transport dřevinou až do listů. do atmosféry. kontaminovaných chlorovanými rozpouštědly. a dokoce i PCB. jednoduchost. z podzemní vody během vegetační sezóny. procesů. leží hladina podzemní vody mělko pod terénem. rychlost dekontaminace (skládky, opuštěné vojenské prostory). fáze ropných uhlovodíků (LNAPL) a par uhlovodíků. zapuštěné do perforované výstroje sanačního vrtu. zóny do vývěvy. podíl kyslíku a tak dochází k indukované biodegradaci RU. a na dalším separátoru se odděluje ropná látka od vody. se podle koncentrace TOL čistí na biofiltru nebo adsorpcí na AU. důvodů je na jednu vývěvu zapojeno několik sanačních vrtů. odstraňování vrstvy RU, kontaminovaného půdního vzduchu a podpora biodegradace. pro odstraňování volné fáze leteckého petroleje z hladiny podzemní vody. vody resp. limitována atmosférickým tlakem na úroveň 7 až 9 metrů pod terénem. látek jak v nesaturované zóně, tak v podzemní vodě. jsou obtížně biologicky rozložitelné, velmi často se jedná o refraktanty. byla hostitelským zemím zamlčena. toxických a karcinogenních látek (od 0,5ppm), mimo jiné aminu resp. 2,4 a 2,5 xylidinu. tajné.

Sanační postupy

Sanační postupy využívají těkavosti některých uhlovodíků. vymrazování. nízkovroucích (např. chlorovaných). kovy srážejí ve formě málo rozpustných hydroxidů. následně z vody odstraňovány filtrací.

Technologie biologického odbourávání nepolárních extrahovatelných látek a alifatických i aromatických uhlovodíků je založena na schopnosti určitých bakteriálních kmenů využívat nežádoucí organické sloučeniny jako zdroj uhlíku a energie pro svůj růst. Dané mikroorganismy jsou schopny utilizovat všechny frakce ropy i dehtu. Rozklad organických látek pomocí mikroorganismů je nejpřirozenější způsob koloběhu uhlíku v přírodě.

Ad.2. v podzemí např. metody biodegradace. se o nejznámější a nejrozšířenější sanační postup. vypouštěna do vodoteče, kanalizace apod. apod. na hladinu podzemní vody. cílem je zabránění šíření kontaminace. která zabrání jejich dalšímu rozšiřování. promývání horninového prostředí vodou. aplikována celou řadou způsobů, např. přímo do vrtu. kontaminant vyplavuje, případně rozpouští. tvoří gravitační odlučovače, různé filtry, popř. kolony. detergenty. vertikálních vrtů. kontaminované plochy překrýt nepropustnou vrstvou (např. zóny, a to buď vháněním, nebo naopak odsáváním. růstu bakterií. které vyhovuje jejich životním podmínkám. tentokrát ovšem v saturované zóně. vháněním vzduchu do podzemní vody. využívána schopnost bakterií rozkládat uhlovodíky. uhlíku. podstatě až na vodu a oxid uhličitý. prostředí i typem kontaminantu. „izolačních bariér“. označovaných jako imobilizace znečištění. do okolního prostředí. stěny ukotvené až do nepropustného podloží. nikoliv pro kontaminant. speciálních spalovnách. konečnou destrukci či pro zpětné použití. okolí. Požívá se např. beton nebo CaO. materiálů se provádí v míchačkách. určitém poměru přidávány. dojde i k rozkladu ropných látek. prodlužování doby zrání kompostu. vody separovány a voda je využita zpětně k promývání. kontaminovaných zemin. limitujících faktorů (např. rozpustných ve vodě. - voda a zařízení typu, LAPOL. hladině. Ropné látky jsou z hladiny průběžně odebírány. (specifickým) povrchem. schopným zachycovat kontaminant. o celou škálu materiálů, jako např. uhlí. upravená umělá vlákna (Fibroil), zeolity apod. kovů nebo organických škodlivin. nevratně. emulzí. Základním krokem celého postupu je narušení emulze. deemulgačních činidel, flokulačních čínidel apod. vody, například filtrací, odstředěním, sběrem apod. nutné vhodným způsobem zneškodnit.

tags: #biodegradace #sanace #in #situ #ex #situ

Oblíbené příspěvky:

• Rozdíly mezi kobylkou a sarančí
• Výběr kompostéru
• Náhradní nože pro drtič zahradního odpadu
• Proč Babiš nesouhlasí s klimatickou dohodou?
• Využití kyseliny chlorovodíkové