Sanační Technologie Znečištění Vod

Dekády těžké průmyslové výroby se na českém životním prostředí podepsaly znečištěním podzemních vod. Jejich sanace ještě nedávno narážela na nepříliš efektivní a nešetrné technologie. To se mění díky výzkumu nanočástic železa na Českém institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN), jenž spadá pod Univerzitu Palackého v Olomouci.

Odstraňování Environmentálních Zátěží

We ensure the safe removal of environmental burdens. We take care of everything - we collect samples, design the most efficient approach, conduct laboratory and pilot tests to verify the effectiveness of the remediation method, develop a project plan, manage the remediation work, provide supervision, and post-remediation monitoring. We communicate with authorities, manage regulatory negotiations, community relations, and stakeholder engagement. We perform decontamination directly on-site or arrange the excavation and removal of contaminated material. We sort and either dispose of or recycle the waste. All work is carried out with the utmost consideration for the environment, and when conditions allow, we use sustainable remediation methods. We assess the site and, based on the source of contamination, choose the most appropriate technology.

Nejčastější Znečištění Podzemní Vody

Nejčastější znečištění podzemní vody u nás bývá ropnými látkami - NEL (oleje, maziva, pohonné hmoty…) nebo chlorovanými uhlovodíky - Clu (rozpouštědla, odmašťovadla…). Ostatní znečištění jako např. těžkými kovy, pesticidy atd. u nás není v masivní míře zastoupeno. Na takováto znečištění se navrhují specifické sanační postupy dle jednotlivých lokalit znečištění.

Zařízení Používané Pro Odstraňování Ropných Látek

Při odstraňování ropných látek (RL) se jedná především o mechanické odstranění volné fáze z hladiny podzemní vody a dočištění zbytku rozpuštěných látek (NEL) z vody, která se dále vypouští. Pro tuto potřebu se nejčastěji využívá podzemních vrtů. Tyto jsou situované v blízkosti zdroje znečištění.

V takto znečištěném prostředí se v sanačních vrtech na hladině podzemní vody vyskytuje volná fáze RL. Tato je odčerpávána "vzduchovým" čerpadlem přímo z hladiny do odlučovače ropných látek. Toto čerpadlo může být řízeno dle potřeby časovým nebo hladinovým spínáním. Voda je z čerpadla vytláčena tlakovým vzduchem ze vzduchového kompresoru.

Čtěte také: Česká republika a ekologie

U dna vrtu (kde se již nevyskytuje volná fáze RL) je umístěno ponorné čerpadlo, které zabezpečuje snížení hladiny podzemní vody (depresi). To způsobuje zlepšení přítoku volné fáze RL z okolního kontaminovaného horninového prostředí do sanačního vrtu. Tato voda je vypouštěna přes kontrolní nádrž popřípadě filtr naplněný sorbenty. Chod depresního čerpadla je řízen elektronikou, která udržuje nastavenou hladinu podzemní vody ve vrtu - ideální přítok RL do vzduchového čerpadla na hladině vody.

Gravitační odlučovač RL: Slouží k odloučení volné fáze RL z vody. Do odlučovače je přiváděna nejvíce znečištěná voda ze vzduchových čerpadel. Odlučovač je rozdělen na několik komor kterými voda postupně protéká a odlučuje se volná fáze RL, která je odebírána a předávána na další likvidaci odborné odpadářské firmě. Voda dále odtéká na dočištění na filtr.

Gravitační filtr: Na gravitační filtr voda přitéká z gravitačního odlučovače. Filtr je naplněn sorbenty (převážně kutex a fibroil), kde dojde k zachycení zbytkové části ve vodě rozpuštěný látek (NEL). Odtud již vyčištěná voda vypouštěna (kanalizace, vodoteč …). Filtrační náplň je pravidelně kontrolována a měněna. Použité sorbenty jsou likvidovány odbornou odpadářskou firmou. Celý tento systém gravitačního odlučovače a filtru je netlakový s volnou hladinou vody.

Kontrolní nádrž: Do nádrže jsou vyústěna depresní ponorná čerpadla. Je to bezpečnostní stupeň čerpání. V případě nasání volné fáze RL depresním čerpadlem (při případné poruše elektroniky) dojde k zachycení volné fáze RL v kontrolní nádrži a nedojde tak k úniku RL. Celý tento automatický systém je potřeba pravidelně kontrolovat a udržovat v řádném a bezporuchovém stavu.

Intenzifikace Sanace Zemin

Po odčerpání masívní kontaminace volné fáze RL, případně ClU se snižuje výtěžnost. V poslední době se stále častěji využívá prohřátí zeminy párou, kdy dochází vlivem teploty ke zkapalnění zbytkových znečištění kontaminace a zlepšení nátoku do sanačních vrtů.

Čtěte také: Sanační nátěry s ekologickým certifikátem

Dočištění Zemin

V konečné fázi sanačních prací je možné variantně použít např. biodegradaci. Pro aplikaci biopreparátu musí být vhodné podmínky. Jde o živé organizmy, které se musí pravidelně kontrolovat a zabezpečit jim vhodné podmínky. Biodegradaci lze použít při zbytkových rozpuštěných koncentracích.

Chemická Oxidace a Redukce

Chemická oxidace a redukce je další používanou metodou v poslední době. Jedná se o zasakování oxidačních nebo redukčních činidel do horninového prostředí. K oxidace, případně redukci dochází přímo v horninovém prostředí a odpadá tedy čerpání kontaminované vody.

Čerpání podzemní vody kontaminované chlorovanými uhlovodíky bývá velmi často kombinováno s čerpáním kontaminovaného podzemního vzduchu. Viz. sanace znečištěného půdního vzduchu. V některých případech bývá efektivnější (časově rychlejší) odtěžení nejvíce kontaminované zeminy a její sanace na speciálních skládkách odpadu.

Zařízení Používané Pro Odstraňování Chlorovaných Uhlovodíků

Chlorované uhlovodíky jsou látky těžší nežli voda. To znamená, že takovéto znečištění se v sanačních vrtech v největší koncentraci nachází u dna vrtu. Takto kontaminovaná podzemní voda je odčerpávána "vzduchovým" čerpadlem ze dna vrtu. Toto čerpadlo může být řízeno dle potřeby časovým nebo hladinovým spínáním. Voda je z čerpadla vytláčena tlakovým vzduchem ze vzduchového kompresoru. Ekvivalentně může být vzduchové čerpadlo nahrazeno ponorným čerpadlem které je vyrobeno z chemicky odolných materiálů.

Voda ze sanačních vrtů je čerpána do "stripovacího" zařízení, kde dojde k provzdušnění vody.

Čtěte také: O biodegradaci a sanaci

Stripovací zařízení na Clu: Slouží k odstranění Clu z vody. Toto zařízení může být různého typu. Vždy se však jedná o co největší provzdušnění kontaminované vody. Někdy voda protéká ve stripovací věži přes rošty ze shora dolů proti proudu ventilátorem vháněného vzduchu, nebo je voda v horní části věže tryskou (mlžící) rozprášena na drobné kapičky které padají dolů proti proudu vzduchu. Těchto provzdušňovacích zařízení je mnoho typů. Cílem stripovacího zařízení je co největší uvolnění Clu z vody do vzduchu. Podle potřeby (velikosti znečištění) může být zařazeno několik stupňů provzdušnění do série. Na výtoku je voda již v požadované kvalitě a je vypouštěna, popřípadě dále upravována. Vzduch kontaminovaný je odváděn na "demistr" kde dojde k odstranění vlhkosti a dále na "vzduchové" filtry.

Vzduchové filtry: Na filtr je přiváděn vzduch s Clu. Ze vzduchu musí být v demistru pokud možno co nejvíce odstraněna vzdušná vlhkost. Vlhkost výrazně zhoršuje sorpční schopnost aktivního uhlí. Jedná se nejčastěji o ocelovou pozinkovanou nádobu naplněnou Aktivním Uhlím. Velikost filtru závisí na množství náplně Aktivního Uhlí. Ta je odvislá dle koncentrace znečištění a množství vzduchu. Po naplnění sorpční kapacity aktivního uhlí je přívod vzduchu přepojen na další filtr. Kontaminované Aktivní Uhlí je na speciálním zařízení desorbováno, popřípadě likvidováno odbornou odpadářskou firmou. Z filtru již odchází vyčištěný vzduch do ovzduší.

Regenerace vzduchového filtru: Filtr s Aktivním Uhlím lze několikrát regenerovat. Je k tomu zapotřebí speciálního zařízení, ve kterém dojde k propaření Aktivního Uhlí velmi horkou párou při kterém dojde k uvolnění Clu. Dále jsou odděleny Clu a likvidovány odbornou odpadářskou firmou.

Zařízení Používané Pro Odstraňování Směsi Kontaminovaných Látek

Základem úspěšného postupu a dokončení sanačních prací je odstranění zdroje znečištění tak, aby nedocházelo k dotaci znečištění do horninového prostředí. Pokud je to možné, nejúčinnější je nejvíce kontaminovanou horninu odvézt na dekontaminaci, řízené skládkování… Zbylé horninové prostředí je dosanováno dostupnými technologiemi čištění vody, půdního vzduchu. Toto může být případně podpořeno zpětným zasakováním vyčištěné vody - promívání horninového prostředí.

Monitorovací systémy

Při procesu čerpacích zkoušek se stále častěji uplatňují monitorovací systémy, které umožňují zaznamenávat průběh čerpacích zkoušek pomocí automatických měřících stanic. Tento požadavek se stává stále častějším ze strany zadavatelů, neboť tak získají detailní informace a jsou o průběhu čerpací zkoušky dokonale informováni.

Další Metody Sanace

• Dekontaminace ventingem: Metoda ventingu je v mnohých případech efektivnější, než klasická sanace vody. Často je vhodné sanační postupy používat společně. Toto zařízení je vhodné především do horninového prostředí s vyšší propustností a dostatečným množstvím těkavých kontaminantů.
• Sanace podzemních vod kontaminovaných ropnými uhlovodíky: Znečištění podzemních vod ropnými uhlovodíky je častým problémem hlavně v průmyslových objektech, na železnicích a čerpacích stanicích pohonných hmot.
• Odstranění železa a manganu: Mnohé zdroje kvalitní pitné vody trpí vysokým obsahem železa a manganu ve vodě. Náklady na úpravu takto kontaminované vody běžnými vodárenskými postupy jsou vysoké. Někdy je možno obsah železa a manganu v horninovém prostředí snížit jejich vysrážením.

Nové Řešení: Nanočástice Železa

Jedním z nechtěných aspektů průmyslového dědictví je vysoká koncentrace chlorovaných uhlovodíků, těžkých kovů a pesticidů v podzemních vodách. Tyto látky poškozují játra či nervový systém a existuje i podezření, že podněcují nádorová onemocnění.

Běžné sanační postupy jsou založeny na odčerpání kontaminované vody na povrch, její ošetření a navrácení. O schopnosti železa zneškodnit řadu toxických sloučenin a kovů víme přes 30 let. Problém je v aplikaci - železo na vzduchu rychle oxiduje a ztrácí své schopnosti.

Pokročilou technologii představuje suspenze nanočástic železa, která se do znečištěného podzemí jednoduše „napumpuje“. Čištění vod pak už proběhne samovolně přímo v místě výskytu znečištění.

Na zavedení této metody se podílel Jan Filip, vedoucí oddělení environmentálních nanotechnologií na Univerzitě Palackého v Olomouci. „Anorganický obal nanočástic zajišťuje jejich stabilitu na vzduchu. Můžeme je převážet v práškové formě a reaktivní suspenzi připravit až na místě,“ popisuje Filip. A dodává: „Tato metoda umožňuje sanaci vody přímo pod povrchem.“

Nanočástice v podzemí spouštějí chemickou reakci, která eliminuje chlorované uhlovodíky, chrom či arsen. Efekt lze podpořit aplikací slabého elektrického pole, případně přídavkem laktátu pro podporu biologické degradace. Dlouhodobým působením částic klesá rozsah znečištění během několika měsíců na zlomek původních hodnot.

V praxi už technologie pomohla např. Šumivé tablety a hledání hranicKdyž samotné nanočástice nestačí, „zabalí se“ do formy šumivých tablet. „Tablety používáme hlavně na odpadní a povrchové vody s vysokou mírou kontaminace, kde je potřeba rychlý zásah,“ vysvětluje Filip.

Bezpečnost hraje klíčovou roli. „Toxicitu nanočástic sledujeme u každé nové varianty a posuzujeme jejich vliv na životní prostředí,“ říká vědec. V Česku už je podle něj povědomí o podobných technologiích dobré a schvalovací procesy jsou relativně rychlé. „V zahraničí to bývá někdy složitější,“ doplňuje.

Výzvou může být i edukace veřejných zadavatelů, konzultačních firem i samotných původců znečištění. „Je pravda, že start je finančně náročnější - samotné nanomateriály jsou pořád poměrně drahé. Ale když se na to podíváme s odstupem, sanace proběhne rychleji, cíleněji a dlouhodobě šetří čas i peníze,“ uzavírá Jan Filip.

Průzkumné Práce

Průzkumné práce slouží k posouzení stavu a míry kontaminace s cílem získat co nejvíce relevantních informací o dané lokalitě (původ znečištění, lokalizace ohniska kontaminace, množství kontaminantu, časovou osu znečišťování, posouzení ohrožení složek životního prostředí). Před vlastní realizací průzkumných prací je vždy nutné zpracovat podrobnou projektovou dokumentaci, kde jsou přesně specifikovány jednotlivé činnosti prací, které budou realizovány. Závěrečným krokem průzkumných prací je návrh a specifikace činností, které je nutné realizovat pro odstranění kontaminace, popřípadě zamezení dalšímu šíření kontaminace do okolí.

tags: #sanacni #technologie #znecisteni #vod

Oblíbené příspěvky:

• Ekologické Aspekty Demolic Domů
• Ukládání Partnera v ISPOP
• Jak recyklovat igelitky?
• Vývoj anglické přírody za poslední tři dekády
• Největší znečišťovatel ovzduší