Znečištění zemin a metody jejich dekontaminace

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. Veškeré práce jsou prováděny s maximálním ohledem na životní prostředí, a pokud to podmínky dovolí, používáme udržitelné metody sanace.

Zakázky obvykle realizujeme „na klíč“, a to v rozsahu od provedení průzkumných prací, přes zpracování projektu sanačních prací, instalaci technologie, realizaci sanačních prací, včetně veškerého projednání s kompetentními orgány státní správy. Po celou dobu zakázky garantujeme odborný geologický dozor. Za dobu 15 let své existence firma úspěšně vyřešila zakázky zejména z oblasti sanace starých ekologických zátěží hrazených z prostředků státních institucí - FNM ČR později MF ČR, MŽP ČR nebo ze soukromých prostředků a v současné době se plným právem řadí k tuzemským leaderům v tomto oboru. Používáme nejrůznějších metod. Jedná se převážně od francouzského zakladatele firmy původně převzaté a později vlastními silami a na základě vlastních zkušeností inovativně vylepšené moderní technologie. Velmi se specializujeme na provádění sanačních prací pro tuzemské privátní subjekty vlastněné francouzským kapitálem. V tom jsme velmi úspěšní. Aplikované technologie pro jednotlivé sanační práce sestavujeme sami dle konkrétních podmínek lokality a typu znečištění.

Základní rozdělení sanačních technologií

Základním rozlišení sanačních technologií pro odstraňování kontaminantů jsou metody "in situ", tedy v původním uložením zemin a hornin a "ex situ", kdy odstranění či imobilizaci kontaminantu předchází odtěžení znečištěných materiálů a jejich přeprava, na místo jejich úpravy.

Metody "in situ"

Degradace znečištění probíhá přímo v lokalitě kontaminace. Využívá se přirozené skladby mikroorganismů v lokalitě. Při nedostačujících podmínkách se upraví skladba mikroorganismů, množství kyslíku a dalších živin potřebných pro život organismů, jako je dusík, fosfor a potřebné pH. Používá se tam, kde by odtěžení zeminy bylo ekonomicky náročné. Metoda je vhodná pro dekontaminaci lokalit znečištěných především ropnými, aromatickými a polyaromatickými uhlovodíky. Vnášení mikroorganismů se provádí pomocí tlačných a sacích vrtů. Těmito vrty se mikroorganismy dostávají do pórů zeminy.

Metody "ex situ"

Ne vždy je možné provádět dekontaminaci přímo na lokalitě. V takových případech se využívají metody "ex situ", kdy je kontaminovaná zemina odvezena a dekontaminována mimo původní lokalitu.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Technologie dekontaminace zemin

Volba vhodné technologie závisí na typu a rozsahu znečištění, vlastnostech prostředí a hydrologických podmínkách lokality. Používáme nejrůznějších metod. Dekontaminace zemin znečištěných těkavými ropnými látkami. Do nesaturované zóny je vtlačován resp. odsáván vzduch, který okysličuje prostředí a vytváří vhodné podmínky pro biodegradaci. Dekontaminace podzemní vody a půdního vzduchu a zemin od ropných uhlovodíků. Fáze ropných látek se odstraňuje z hladiny podzemní vody a ze zóny kolísání hladiny podzemní vody a kapilární třásně za pomoci podtlakového čerpání. Dekontaminace těkavých látek pomocí vháněného vzduchu. Vzduch je vtlačován do kolektoru k nepropustnému podloží, kde vzniká jemná disperze bublin, které zachycují kontaminanty a vynášejí je ke sběrnému výparnému systému. použití je závislé na vlastnostech sanovaného prostředí, např. Nejrychlejší způsob sanace.

• Biodegradace: Metoda založená na schopnosti mikroorganismů využívat organické kontaminanty a rozkládat je na neškodné produkty. Tato metoda může být použita pro úpravu podzemních vod, odpadních vod, půdy a kalů. Je používána hlavně pro odstraňování ropných uhlovodíků, polycyklických aromatických uhlovodíků (PAHs) nebo BTEX. Vlastní sanační technologie spočívá v navození optimálních podmínek pro biologickou degradaci kontaminantu.
• Čerpání a čištění podzemní vody: Tato metoda patří mezi nejrozšířenější sanační techniky pro dekontaminaci podzemních vod. Metoda spočívá v čerpání kontaminované podzemní vody na povrch, kde je následně čištěna pomocí různých technologií v závislosti na charakteristikách kontaminantů. Čistící 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).
• In-Situ Chemical Oxidation (ISCO): Metoda, která vyniká vysokou účinností při relativně nízkých nákladech. Technologický systém se skládá z skladovacích nádrží pro oxidační činidla a aktivátory, čerpadel, infiltračních studní, monitorovacích studní a měřícího zařízení. Technologie ISCO je použitelná pro sanaci kontaminovaných podzemních vod a půd v saturované zóně.
• Redukce chromu Cr(VI): Technologie použitelná pro in situ sanaci podzemních vod a půd v saturované zóně kontaminovaných Cr(VI). Cr(VI) má významně negativní dopady na lidi a životní prostředí, zejména kvůli jeho vysoké rozpustnosti, mobilitě, oxidačnímu potenciálu a obecné toxicitě.
• Biologická reduktivní dechlorace a chemická redukce pomocí ZVI: Kombinovaná technologie biologické reduktivní 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).
• Mikrovlnná desorpce: Zahrnuje kontrolované zahřívání pevných kontaminovaných materiálů v inertní atmosféře pomocí mikrovlnného záření na teplotu, při které se obsažené polutanty v pevné matrici odpařují.

Metody pro odstraňování specifických kontaminantů

Chlorované a polyaromatické uhlovodíky (ClU a PAU)

Technologie používané pro sanaci znečištění polyaromatickými uhlovodíky (PAU) a chlorovanými uhlovodíky (ClU) se liší podle toho, zda jsou určeny pro nesaturovanou a saturovanou zónu. Základní sanační metodou kontaminace ClU a PAU podzemní vody je čerpání a čištění podzemní vody. Jednotlivé metody lze rozdělit na metody používané pro dekontaminaci čerpané podzemní vody a metody uplatňované "in situ".

Nesaturovaná zóna

Standardními metodami pro odstraňování ClU z nesaturované zóny horninového prostředí jsou venting, který je možno provádět jak "in situ" (častější případ), tak i "ex situ", který se uplatňuje zejména pro vyšší stupeň kontaminace a nízkou propustnost horninového prostředí, kdy v původním uložením zeminy není zaručena dostatečná účinnost desorpce. Metoda spočívá v podtlakovém odsávání půdního vzduchu, kdy je kontaminant z půdního vzduchu odstraňován při průchodu přes filtr se sorbentem, který většinou tvoří aktivní uhlí. Pro urychlení proudění vzduchu zejména při překrytí kontaminovaných vrstev nepropustným nadložím či zpevněným povrchem je do prostředí na některých lokalitách vzduch také vtlačován. Při velkém rozsahu znečištění bývá ekonomicky výhodná metoda propařování - termické desorpce, která se uplatňuje pro současnou dekontaminaci nesaturované i saturované zóny. Tato metoda spočívá v prohřátí ohniska kontaminace vháněnou horkou párou, které umožní přechod kapalného kontaminantu do plynné fáze a desorpci kontaminantu vázaného na pevnou fázi. Kontaminant je pak zachycován stejně jako v případě ventingu. Kvůli vysokým investičním nákladům je vhodné metodu používat jen pro velký rozsah kontaminace. Ostatní metody jsou pro odstraňování znečištění ClU méně vhodné, a to jednak pro vysokou mobilitu kontaminantu (skládkování, promývání, detergenty, enkapsulace a ostatní imobilizační metody), jednak z rezistence vůči biodegradaci za běžných podmínek (biodegradace, bioventing, kompostování).

Pro dekontaminaci zemin znečištěných PAU jsou používány biodegradační a termické metody uplatňované "ex situ". Pro použití biodegradace je limitující stupeň znečištění a složení biopreparátu, které umožňuje rozklad těchto látek. Totéž platí i pro bioventing, kdy je nutno počítat s nižší účinností metody zejména pro PAU s více kondenzovanými aromatickými jádry. Termická likvidace (přepálení) je použitelná univerzálně, ekonomicky je výhodná až pro takový stupeň znečištění, kdy biodegradace neumožňuje dosáhnout cílových parametrů a skládkování brání legislativní omezení. V závislosti na stupni znečištění lze vzhledem k nízké mobilitě zejména PAU s více kondenzovanými aromatickými jádry uplatnit i skládkování a imobilizační metody. Enkapsulace a solidifikace "in situ" se používají poměrně zřídka, protože nejde o konečnou likvidaci znečištění na lokalitě. Solidifikace se používá jako předúprava kontaminovaného materiálu před jeho uložením na skládku. Promývání, příp. i s použitím detergentů je možné pouze jako komplexní sanační metoda pro současné odstraňování kontaminantu z nesaturované i saturované zóny a její použití je závislé na daných hydrogeologických podmínkách. Termickou desorpci lze při nižší mobilitě kontaminantu uplatnit pouze v provedení "ex situ" a vzhledem k nutnosti dosažení vysokých teplot většinou není ekonomicky výhodná.

Saturovaná zóna

Pro dekontaminaci saturované zóny se uplatňují převážně metody "in situ". V případě vysokého stupně znečištění PAU (např. přítomnost fáze dehtu) se postupuje stejně jako v případě nesaturované zóny metodami "ex situ", tedy dochází k odtěžení kontaminovaného materiálu, s kterým je pak podle stupně kontaminace nakládáno způsoby popsanými v předchozím textu. Pro odstranění ohniska kontaminace s výskytem volné fáze kontaminantů v závislosti na jeho velikosti a rozsahu se v některých případech tímto způsobem postupuje i v případě znečištění ClU.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Pro odstranění ClU z čerpané podzemní vody se používají téměř výhradně fyzikální metody jako je stripování a adsorpce. V případě stripování je kontaminant z podzemní vody strháván do proudu vzduchu, kde je následně zachycován na vzduchovém filtru s náplní aktivního uhlí (adsorpce), dále je používána přímá adsorpce kontaminantu na sorbent přímo z vody. Obdobou stripingu při uplatnění "in situ" je airsparging kombinovaný s ventingem, kdy je vzduch vháněn přímo do zvodnělého horninového prostředí a následně odsáván spolu s kontaminanty. V současné době se zkoušejí pro sanaci ClU také chemické postupy a biodegradace. Chemickou oxidaci lze uplatnit pro dekontaminaci čerpané podzemní vody a také při aplikaci oxidantů "in situ". Používají se tato oxidační činidla: peroxid vodíku, ozón, manganistan draselný, Fentonovo činidlo (manganistan draselný + železnatý ion jako katalyzátor) a peroxon (směs peroxidu vodíku a ozónu). Jejich použití závisí na kvalitativním složení kontaminace, hydrogeologických a geochemických podmínkách dané lokality. Na stejném principu jsou založeny propustné reakční bariéry, které obsahují speciální formu Fe fungující jako katalyzátor. V ČR se zatím reakční bariéry nepoužívají, jejich využití je známo v zahraničí. Pokud jde o biodegradaci, v oxidačních podmínkách probíhá rozklad pouze nížechlorovaných látek s 1-2 atomy chlóru. Látky s více atomy jako trichloetylen a tetrachloetylen mohou být odbourávány pouze v redukčním prostředí. Proto musí být oxidačně - redukční podmínky nejprve upraveny a současně dodáván vhodný substrát, který představují odpady z potravinářského průmyslu. Tato metoda je vhodná pro dočištění lokality s pro ni příznivými podmínkami po odstranění vyšších koncentrací polutantů. Ostatní zmíněné metody jako destilace, energie záření a ohřev se pro energetickou náročnost v ČR v rámci sanačních metod nepoužívají.

V případě dekontaminace PAU se používá nejprve gravitační oddělení fáze (většinou se jedná o "těžkou" fázi dehtového charakteru) a poté se rozpuštěný a emulgovaný kontaminant odstraňuje z vody adsorpcí většinou na aktivním uhlí. Uplatnění biodegradačních postupů závisí na kvalitativním složení kontaminace a hydrogeologických podmínkách lokality. Stejně jako v případě ClU je lze uplatnit až v závěrečné etapě sanace po odstranění masivní kontaminace pro dočištění zóny kontaminace (biosparging). Metoda spočívá v podpoře přirozených biodegradačních procesů dodávkou kyslíku a živin anebo v aplikaci speciálního biopreparátu spolu s úpravou podmínek jejich působení. Promývání detergenty pro rychlejší desorpci málo mobilních kontaminantů je využíváno velmi zřídka vzhledem k toxicitě většiny dostupných přípravků. Metodu proto nelze kombinovat s biodegradačními postupy. Ostatní zmíněné metody se ani v případě PAU v rámci sanačních prací neuplatňují.

Další metody čištění kontaminovaných zemin

• Čištění kontaminované nesaturované zóny a dalších pevných materiálů: zahrnuje širokou škálu fyzikálních, chemických a biologických postupů, někdy používaných v kombinaci nebo podpoře jiných saturačních technik.
• Fyzikální postupy: zahrnují odsávání těžkých látek s půdním vzduchem, elektrokinetikou separaci, narušování struktury - tříštění a různé metody tepelného ošetření.
• Chemické sanační metody: patří vymývání kontaminantů z půdy, solidifikace a zejména chemická oxidace.
• Biodegradace: aktivita přirozeně se vyskytujících mikroorganizmů je stimulována ke zvýšení biologického rozkladu organických polutantů cirkulací vody přes kontaminované půdy.
• Přirozená atenuace: proces probíhá samovolně v půdě, Pokud je na kontaminovaném místě nalezena autochtonní mikroflóra, která je schopna biodegradovat cílové kontaminanty. Chybí-li v kontaminované zóně vhodná mikroflóra, může být dodána zvenčí.
• Biofiltry: tato metoda je prováděna v nádrži s obsahem vyplněného materiálu (převážně umělé hmoty, vápenec a štěrk), který je kropen odpadní vodou.
• Air sparing: používá k odstranění těkavých kontaminantů.
• Fytoremediace: využívá pro odstraňování kontaminantů přítomných v půdě schopností rostlin. Nejlépe se uplatňuje v místech s povrchovým znečištěním, přibližně do hloubky pěti metrů. Metodu lze využít jako fytostabilizaci či fytodekontaminaci.
• Fytostabilizace: lze využít pro zajištění a přípravu oblasti před vlastní dekontaminací nebo pro regulaci průtoku kontaminované podzemní vody půdním sedimentem a pro její zadržení v problémové oblasti.
• Technologie čištění kontaminovaných pevných materiálů po vytěžení: (kontaminovaná zemina, sedimenty), demolicích (kontaminovaný stavební materiál) či vznikajících při technologických procesech (kaly s obsahem ropných látek) obsahují postupy založené na fyzikálních, chemických a biologických principech.
• Bioreaktor: smísením kalu z ČOV, kontaminované půdy, vody a ostatních aditiv vzniká kal, který je stále promícháván, aby se udržely suspendované částice ve vznosu a mikroorganizmy tak měly dobrý kontakt s polutanty.
• Landfarming: použití pro odstranění polutantů snadno rozložitelných za aerobních podmínek. Provádí se obvykle na dekontaminačních plochách izolovaných od okolního prostředí nepropustnou fólií nebo vrstvou jílu. Kontaminovaná zemina se dostatečně provlhčí, přihnojí N - P - K hnojivem.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

tags: #znecisteni #zemin #a #metody #jejich #dekontaminace

Oblíbené příspěvky:

• Zasněžená příroda a tipy na výlety
• Metodická úprava pro staré zátěže
• Svatyně na Samothráké
• Rekordy neživé přírody
• Nakládání s odpady v ČR